DE1563833C3 - Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Drehzahl eines Wechselstrommotors - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Drehzahl eines WechselstrommotorsInfo
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- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/10—Commutator motors, e.g. repulsion motors
- H02P25/14—Universal motors
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Drehzahl eines Wechselstrommotors, der über antiparallel in der Zuleitung
liegende, nach dem Anschnittprinzip arbeitende steuerbare Gleichrichter gespeist wird.
Es ist bekannt, Wechselstromkreise und auch Wechselstrommotoren mittels steuerbarer Halbleitergleichrichter
zu steuern. Bekanntlich können steuerbare Halbleitergleichrichter durch Anlegen geeigneter Impulse
an die Steuerelektrode in; den leitenden Zustand umgeschaltet werden. Es sind auch bereits steuerbare
Halbleitergleichrichter bekannt, bei denen sowohl die Umschaltung in den leitenden, als auch in den
sperrenden Zustand mittels geeigneter Impulse durchgeführt werden kann. Schließlich gibt es steuerbare
Gleichrichter, die durch geeignete Impulse in beiden Richtungen in den leitenden Zustand umschaltbar sind.
Mit allen diesen steuerbaren Gleichrichtern ist eine Steuerung in der Weise möglich, daß der Gleichrichter
zu einem geeigneten Zeitpunkt in den leitenden Zustand geschaltet und dadurch die dem Motor zugeführte
Spannungszeitfläche verändert wird. In gleicher Weise ist es auch möglich, vor dem Abklingen einer Halbwelle,
früher oder später, in geeigneter Weise den sperrenden Zustand herbeizuführen und auch auf diese Weise eine
Regelung zu erreichen.
Wenn man die zeitliche Lage der Impulse zur Steuerung der steuerbaren Halbleitergleichrichter geeignet
wählt, und abhängig von der Drehzahl bzw. der Belastung des Motors macht, dann kann auf diese Weise
die dem Motor zugeführte Leistung so verändert werden, daß die Drehzahl konstant bleibt.
In der USA.-Zeitschrift »Direct Current« Januar 1962,
S. 20 und 21 ist eine Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Wechselstrommotors der eingangs
genannten Art beschrieben, bei der als Ist-Wert der Regelung die Spannung einer mit dem Motor
gekuppelten Tachomaschine verwendet wird.
In der deutschen Auslegeschrift 12 15 803 ist eine Anordnung zur untersynchronen Drehzahlsteuerung
eines Asynchronmotors beschrieben, bei der jeder ersten Halbwelle einer Periode des Wechselstromes
von einem dem Laststrom proportionalen Strom eine Regelgröße gebildet wird, mit der der in der zweiten
Halbwelle der gleichen Periode fließende Strom durch Beeinflussung des steuerbaren Gleichrichters gesteuert
wird. In diesem Falle handelt es sich aber nicht um eine Phasenanschnittsteuerung, sondern der steuerbare
Gleichrichter wird nur entweder gezündet oder nicht gezündet.
Schließlich ist in der deutschen Zeitschrift »Elektronik«, 15. Jahrgang (1966), Heft 3, S. 71 bis 73, das
kontaktlose Ein- und Ausschalten von kleinen Asynchronmotoren beschrieben. Hierbei wird für jede Phase
die Antiparallelschaltung von zwei steuerbaren Gleichrichtern
verwendet, von denen der eine über eine Flip-Flop-Schaltung bei Beginn der zugehörigen Spannungswelle
eingeschaltet wird, während der antiparallel hierzu angeordnete steuerbare Gleichrichter, abhängig
von der Spannung eines Kondensators, der durch den Spannungsabfall eines vom Motorstrom in der ersten
Halbwelle durchflossenen Widerstandes geladen wird, gezündet wird. Hierbei handelt es sich aber nicht um
eine Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung.
■ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Drehzahl
eines Wechselstrommotors bei unterschiedlicher Belastung zu schaffen, welche nur einen geringen
Aufwand an elektrischen Bauelementen hat und mit der eine genauere und schnellere Drehzahlregelung möglich
ist.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von der Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art, dadurch gelöst,
daß in der Zuleitung die Parallelschaltung eines Einweggleichrichters und eines Widerstandes liegt und
der am Widerstand bei jeweils einer ersten Halbwelle einer Periode des Wechselstromes entstehende Spannungsabfall
die Phasenlage der Zünd- und Löschimpulse für die steuerbaren Gleichrichter in der jeweils zweiten
Halbwelle einer Periode des Wechselstromes beeinflußt.
Im Gegensatz zu der aus der USA.-Zeitschrift »Direkt Current« bekannten Schaltungsanordnung wird
bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung keine Tachomaschine zur Bildung des Ist-Wertes
benötigt, sondern dieser wird aus dem Motorstrom einer Halbwelle abgeleitet, wodurch sich eine wesentliche
Verringerung des Aufwandes ergibt.
Bei der in der deutschen Auslegeschrift 12 15 803 beschriebenen Schaltungsanordnung wird zwar auch
eine vom Motorstrom in jeweils einer Halbwelle abhängige Regelgröße gebildet, durch die ein steuerbarer
Gleichrichter die jeweils andere Halbwelle beeinflußt. Abgesehen von dem hierzu erforderlichen
speziellen Übertrager wird nur beim Unterschreiten eines bestimmten Stromwertes die folgende entgegengesetzte
Halbwelle vollständig gesperrt, während bei Stromerhöhung (Drehzahlabfall infolge höherer Belastung)
keinerlei Regelwirkung eintritt. Das Steuerintervall umfaßt daher immer mehrere Halbweilen und wird
bei Leerlauf noch größer.
Im Gegensatz hierzu wird bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung bei jeder zweiten Halbwelle
ein Regelfluß ausgeübt, und zwar abhängig von der Stromaufnahme des Motors in der vorhergehenden
3 4
Im Gegensatz hierzu wird bei der Schaltungsan- steuerbaren Halbleitern T, die beispielsweise aus
Ordnung gemäß der Erfindung bei jeder zweiten antiparallel geschalteten Thyristoren bestehen kön-Halbwelle
ein Regeleinfluß ausgeübt und zwar ab- nen. Es können aber auch andere steuerbare Halbhängig
von der Stromaufnahme des Motors in der leitergleichrichter bekannter Art verwendet werden,
vorhergehenden Halbwelle. Mit der Anschnittsteue- 5 beispielsweise solche, die durch geeignete Zündimrung
ist der Regeleinfluß wesentlich besser dosier- pulse in jeder Richtung in den leitenden Zustand
bar als mit der Ein- und Ausschaltung einer ganzen umgeschaltet werden können.
Halbwelle und die Wirkung tritt stets schon bei der Der durch den Motor M fließende Laststrom folgenden Halbwelle ein. durchfließt die Parallelschaltung der Diode D mit Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung io dem Widerstand RM. Weiter ist das Zündgerät Z vorwird der Widerstand parallel zu dem Einweggleich- gesehen, in dem in an sich bekannter Weise Zündrichter durch eine Lichtquelle ersetzt, die jeweils in impulse erzeugt werden, mit denen der oder die der ersten Halbwelle einer Periode des Wechsel- steuerbaren Gleichrichter T in den leitenden und/oder stromes vom Laststrom beeinflußt ist und über licht- sperrenden Zustand umgeschaltet werden. Das Zündempfindliche Elemente die Phasenlage der Steuer- 15 gerät Z enthält weitere Mittel, um die Zündimpulse impulse beeinflußt. Auf diese Weise kann das Zünd- in ihrer Phase zu verschieben, und zwar abhängig gerät elektrisch vom Motorstromkreis getrennt wer- von der Spannung an dem Widerstand RM. Zur Einden. Dadurch wird eine Beschädigung des Zünd- stellung einer bestimmten Drehzahl des Motors ist gerätes bei einem Defekt an dem Widerstand ver- der veränderliche Widerstand Rs vorgesehen, durch mieden. 20 den das Zündgerät Z so beeinflußt wird, daß in der Es wird also in jedem Falle in der ersten Halb- ersten Halbwelle jeder Periode die Zündimpulse eine welle jeder Periode des Wechselstromes eine dem bestimmte Lage haben.
Halbwelle und die Wirkung tritt stets schon bei der Der durch den Motor M fließende Laststrom folgenden Halbwelle ein. durchfließt die Parallelschaltung der Diode D mit Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung io dem Widerstand RM. Weiter ist das Zündgerät Z vorwird der Widerstand parallel zu dem Einweggleich- gesehen, in dem in an sich bekannter Weise Zündrichter durch eine Lichtquelle ersetzt, die jeweils in impulse erzeugt werden, mit denen der oder die der ersten Halbwelle einer Periode des Wechsel- steuerbaren Gleichrichter T in den leitenden und/oder stromes vom Laststrom beeinflußt ist und über licht- sperrenden Zustand umgeschaltet werden. Das Zündempfindliche Elemente die Phasenlage der Steuer- 15 gerät Z enthält weitere Mittel, um die Zündimpulse impulse beeinflußt. Auf diese Weise kann das Zünd- in ihrer Phase zu verschieben, und zwar abhängig gerät elektrisch vom Motorstromkreis getrennt wer- von der Spannung an dem Widerstand RM. Zur Einden. Dadurch wird eine Beschädigung des Zünd- stellung einer bestimmten Drehzahl des Motors ist gerätes bei einem Defekt an dem Widerstand ver- der veränderliche Widerstand Rs vorgesehen, durch mieden. 20 den das Zündgerät Z so beeinflußt wird, daß in der Es wird also in jedem Falle in der ersten Halb- ersten Halbwelle jeder Periode die Zündimpulse eine welle jeder Periode des Wechselstromes eine dem bestimmte Lage haben.
Strom proportionale Regelgröße (Spannung, Licht- Der Spannungsabfall an dem Widerstand RM ist
strom) gebildet und abhängig von dieser Regelgröße proportional dem Laststrom. Abhängig hiervon wer-
in jeder zweiten Halbwelle einer Periode des Wechsel- 25 den die Zündimpulse für die zweite Halbwelle so
stromes der Zünd- und/oder Löschzeitpunkt der verschoben, daß die Drehzahl des Motors konstant
steuerbaren Gleichrichter in ihrer Phase so verscho- gehalten wird.
ben, daß dadurch die Drehzahl des Motors konstant Es wird auf diese Weise eine bestimmte Kenngehalten
wird. linie des Motors erzwungen. Bei einer Erhöhung der Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung 30 Belastung des Motors sinkt dessen Drehzahl ab und
sind Mittel zum Einstellen der Phasenlage der Steuer- gleichzeitig wird der aufgenommene Strom größer,
impulse für die jeweils erste Halbwelle einer Periode Diese Stromänderung wirkt sich so aus, daß der
des Wechselstromes vorgesehen, so daß der Wert für Spannungsabfall an dem Widerstand RM sich erhöht
die konstant zu haltende Drehzahl eingestellt werden und das Zündgerät Z so beeinflußt wird, daß dem
kann. 35 Motor in der zweiten Halbwelle eine größere Spanin der Figur ist ein Ausführungsbeispiel für die nungszeitfläche zugeführt wird, d. h. daß die Motor-Schaltungsanordnung
gemäß der Erfindung darge- drehzahl wieder auf ihren ursprünglicher Wert anstellt
und wird im folgenden näher beschrieben. steigt. Das gleiche gilt in umgekehrter Weise bei
Der Wechstrommotor M liegt in Reihe mit den einer Verminderung der Last am Motor.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Drehzahl eines Wechselstrommotors, der über
antiparallel in der Zuleitung liegende, nach dem Anschnittprinzip arbeitende steuerbare Gleichrichter
gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung die Parallelschaltung
eines Einweggleichrichters (D) und eines Widerstandes (Rm) liegt und der am Widerstand bei jeweils
einer ersten Halbwelle einer Periode des Wechselstromes entstehende Spannungsabfall die Phasenlage
der Zünd- oder Löschimpulse für die steuerbaren Gleichrichter (T) in der jeweils zweiten Halbwelle
einer Periode des Wechselstromes beeinflußt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand durch eine
Lichtquelle ersetzt ist, die jeweils in der ersten Halbwelle einer Periode des Wechselstromes vom
Laststrom beeinflußt ist und über lichtempfindliche Elemente die Phasenlage der Steuerimpulse beeinflußt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Einstellung
der Phasenlage der Steuerimpulse für die jeweils erste Halbwelle des Wechselstromes am Zündgerät
(Z) vorgesehen sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST026049 | 1966-10-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1563833A1 DE1563833A1 (de) | 1971-03-04 |
DE1563833B2 DE1563833B2 (de) | 1972-01-20 |
DE1563833C3 true DE1563833C3 (de) | 1975-09-25 |
Family
ID=7460826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19661563833 Expired DE1563833C3 (de) | 1966-10-29 | 1966-10-29 | Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Drehzahl eines Wechselstrommotors |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE705812A (de) |
DE (1) | DE1563833C3 (de) |
GB (1) | GB1195982A (de) |
NL (1) | NL6714615A (de) |
-
1966
- 1966-10-29 DE DE19661563833 patent/DE1563833C3/de not_active Expired
-
1967
- 1967-10-25 GB GB4847367A patent/GB1195982A/en not_active Expired
- 1967-10-27 NL NL6714615A patent/NL6714615A/xx unknown
- 1967-10-30 BE BE705812D patent/BE705812A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1195982A (en) | 1970-06-24 |
DE1563833A1 (de) | 1971-03-04 |
DE1563833B2 (de) | 1972-01-20 |
NL6714615A (de) | 1968-05-01 |
BE705812A (de) | 1968-04-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |