DE1563860B2 - Anordnung zur regelung eines aus einer wechselstromquelle gespeisten gleichstromnebenschlussmotors - Google Patents
Anordnung zur regelung eines aus einer wechselstromquelle gespeisten gleichstromnebenschlussmotorsInfo
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Description
Motorfeldwindung fließenden Stromes umgekehrt werden. Wegen der Induktivität der Motorfeldwindung
nimmt diese Umkehrung eine endliche Zeit ein, die diese Übergangsperiode bildet. Während dieser Periode muß
die Energie aus der Ankerwindung genommen werden oder der Motor dreht sich unter der Feldspannung hoch,
wenn der Feldstrom auf Null abfällt und seine Richtung umkehrt Bei den bekannten Anordnungen werden der
Feldkreis und der Ankerkreis unabhängig voneinander betätigt, und zwar insbesondere während dieser
Übergangsperiode zwischen dem Antreiben und der Nutzbremsung. Es entsteht dabei eine Periode, während
der der Anker nicht gebremst wird, wenn das Feld geschwächt wird, sondern die Drehgeschwindigkeit des
Motors wächst. Dies ist jedoch unerwünscht bei Einleiten einer Nutzbremsung, da hieraus unstabile
Betriebsbedingungen resultieren.
Aufgabe der Erfindung ist bei einer Anordnung der eingangs benannten Art eine Regelung zu schaffen,
welche bei kleinen Fehlersignalen die Umsteuerung vom motorischen in den generatorischen Nutzbremsbetrieb
und umgekehrt vornimmt, wobei die stabilen Laufeigenschaften des Motors erhalten bleiben sollen,
insbesondere in der Zeitperiode, in der eine Umkehrung des Motorfeldes erfolgt.
Die Lösung der Aufgabe gelingt dadurch, daß die Steuerung der im Ankerstromkreis liegenden Gleichrichter
zusätzlich von der Polarität des Erregerstromes beeinflußt wird.
Dadurch können Richtungssignale des Feldstromes vom Feldkreis dem Ankerkreis zugeführt werden, um
diesen Ankerkreis zu steuern. So kann eine enge, koordinierte Steuerung des Gleichspannungsmotors
erreicht werden. Die Umkehrung des Motorfeldstromes, die für die Nutzbremsung notwendig ist, wird durch
eine Umdrehung der Polarität des Fehlersignals, beispielsweise eines Fehlersignals der Drehgeschwindigkeit,
eingeleitet. Die tatsächliche Umdrehung des Feldstromes am Ende der Übergangsperiode wird
durch eine Änderung in der Polarität des Richtungssignals des Feldstromes erfüllt. Bei der erfindungsgemäßen
Anordnung werden das Fehlersignal (Drehgeschwindigkeit—Fehlersignal) und das Richtungssignal des Feldstromes
der Ankerkreisschaltung, und zwar vorzugsweise der logischen Schaltung dieser Ankerkreisschaltung
zugeführt Findet die Steuerung während des Antreibens statt, so wird das Feld in eine Richtung aufgebaut.
Die Polaritäten des Geschwindigkeitsfehlersignals und das Richtungssignal des Feldstromes sind so gewählt,
daß der Anker derart Energie bekommt, daß eine Motordrehung hervorgerufen wird. Eine Nutzbremsung
wird durch Umkehr der Polarität des Geschwindigkeitsfehlersignals eingeleitet. Dadurch beginnt eine Umkehrung
des Motorfeldes und der Anker wird sofort entmagnetisiert, und zwar durch die Ankerkreisschaltung
bzw. deren logischen Teil. Hat sich der Feldstrom umgekehrt, so daß eine Nutzbremsung erfolgen kann, so
verursacht das Richtungssignal des Feldstromes, daß der Ankerkreis wieder magnetisiert wird, wodurch die
Nutzbremsung erfolgt
Die Erfindung schafft so eine Regelung zur genauen Regelung der Betriebsbedingungen eines Gleichstrommotors
auf einen bestimmten Wert, indem ein kleines Fehlersignal den Regler vom Motorbetrieb auf Nutzbremsbetrieb
oder umgekehrt umsteuert. Wird beispielsweise die Motordrehzahl geregelt, reicht eine
Drehzahldifferenz von 1/10 U/min, um die Arbeitsweise des Schalters zu ändern. Diese genaue Drehzahlregelung
erfolgt bei vollkommener Stabilität.
Die Regelung nach der Erfindung bewirkt eine äußerst genaue Ankerstrombegrenzung sowohl bei
Motor- als auch bei Nutzbremsbetrieb. Genaue Ankerstrombegrenzung bedeutet hier, daß der Ankerstromregelkreis
keinen Einfluß auf die Gesamtleistung des Schalters hat, auch nicht innerhalb weniger
Prozente der Größe des Ankerstromes. Wenn jedoch die gewünschte Größe des Ankerstromes überschritten
wird, wird der Regelkreis voll wirksam, um den Ankerstrom auf dem gewünschten Grenzwert zu halten.
Ferner bleiben die Regelmittel während allen Betriebsphasen stabil und lassen keine Überschreitung des
gewünschten Grenzwertes auch nur vorübergehend zu. Die Regelung nach der Erfindung verwendet einen
»inneren« geschlossenen Rückkopplungs-Regelkreis zur Regelung des Ankerstromes während aller Arbeitsfolgen der Regelung. Der Ausdruck »inneren« zeigt an,
daß der vorerwähnte geschlossene Regelkreis der Regelung auch mit einem »äußeren« Regelkreis
arbeitet, der die Regelung weiterer Betriebszustände des Motors übernimmt.
Die Regelung nach der Erfindung ist so angelegt und konstruiert, daß eine falsche Betätigung der Schaltvorrichtungen im Motorfeldstromkreis — allgemein als
»Streufremdzündung« bezeichnet — die Regelmittel oder Motor nicht beschädigt.
Die Schaltvorrichtungen des Ankerstromkreises werden in der Weise betätigt, daß sie jederzeit
geschaltet werden können, wenn die für den Elektronenübergang geeignete Vorspannung vorhanden ist.
Dies ist erforderlich, um eine dem theoretischen Höchstwert nahekommende Gleichstromausgangsleistung
zu erzielen. Die vorliegende Regelung bewerkstelligt dies zuverlässig und ohne übermäßige Energieableitung
in den Vorrichtungen.
Die Erfindung schafft dadurch eine Regelung, die den Problemen der Drift (gerichtete Ladungsträgerbewegung),
der Temperaturempfindlichkeit oder Synchronisation nicht unterworfen ist.
Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden bei genauerem Überblick über die Konstruktion und
Arbeitsweise der Motorregelung erkennbar. Solche Ziele und Merkmale werden im Verlauf der Beschreibung
der Konstruktion und des Betriebes der Regelung herausgestellt.
Die Beschreibung umfaßt die folgenden Zeichnungen, die einen Bestandteil von ihr bilden, und zwar zeigt:
F i g. 1 ein Schaltschema des statischen Reglers für einen Gleichstrommotor mit Nutzbremsbetrieb nach
der Erfindung mit Darstellung verschiedener Teile in Blockform,
F i g. 2 ein Kurvenschaubild einer Wechselstromwellenform mit den Prinzipien des Motor- und Nutzbremsbetriebes
eines Reglers nach der Erfindung.
Fig.3 ein Schaltschema eines Stromregelungs- und
Nutzbrems-Logikkreises, wie er im Regler nach F i g. 1 verwendet werden kann.
In der folgenden Beschreibung wird die Regelung als solcher dargestellt Außer der Drehzahlregelung können
auch andere Betriebszustände des Motors, wie Drehmoment oder sonstige Betriebsbedingungen in der
vom Gleichstrommotor angetriebenen Vorrichtung geregelt werden. Die vorliegende Erfindung ist daher
nicht ausschließlich auf die Motordrehzahlregelung beschränkt.
In den Zeichnungen und besonders in Fig. 1 derselben ist ein Blockschaltbild eines statischen
Gleichstrommotorreglers nach der Erfindung wiedergegeben. Der Motorregler umfaßt den Soll- und
Istwertkreis 14, den Betriebsverstärker 16, den Feldstromkreis 18 und den Ankerstromkreis 20. Der
Gleichstrommotor 22, bestehend aus Anker 24 und Motorfeld 26 aus den Drehstromleitungen 28 gespeist.
Der Soll- und Istwertkreis 14 umfaßt eine Bezugssignalquelle 30, die ein veränderbares Gleichstromsignal
dem Leiter 32 mittels Batterie 33 und Potentiometer 31 zuführt. Das Istwertsignal wird vom Tachometer 34
abgegeben, der von dem Anker 24 angetrieben wird und entsprechend der Drehzahl des Ankers 24 dem Leiter 36
ein Gleichstromsignal zuführt. Die Leiter 32 und 36 laufen an der Mischstelle 38 zusammen, die dem Leiter
40 ein Fehlersignal zuführt. Dieses Fehlersignal kann jede Polarität aufweisen und dient als Antriebsreglersignal
in der einen Polarität und als Nutzbremsregler-Signal in der anderen Polarität.
Das Fehlersignal im Leiter 40 wird auf den Betriebsverstärker 16 gegeben, der dem Fehlersignal
einen hohen Verstärkungsgrad erteilt. In den folgenden Teilen der Beschreibung und in den Ansprüchen wird
dieser Verstärker als »erster« Verstärker bezeichnet, um ihn von anderen Verstärkern im Motorregler zu
unterscheiden. Der Verstärker 16 hat zwei Ausgangssignale, die beide plötzlich auftretende Sättigungspunkte
aufweisen. Beide Signale sind der Größe nach dem Eingangssignal proportional. Die Polarität eines Ausgangssignals
ist jedoch dieselbe wie die Polarität des Eingangs-Fehlersignals aus dem Leiter 40 (als direktes
Ausgangssignal bezeichnet), während das andere Ausgangssignal entgegengesetzte Polarität zum Eingangsfehlersignal
im Leiter 40 (als umgekehrtes Ausgangssignal bezeichnet) aufweist. Das Kurvenschaubild
dieser Ausgangssignale bildet ein »X« mit dem einen Strichzug bildenden direkten Ausgangssignal und
dem den anderen Strich bildenden umgekehrten Ausgangssignal, wobei die beiden Signale sich bei der
Ausgangsleistung Null für den Arbeitsverstärker 16 schneiden. Eines dieser Fehlersignale dient zur Regelung
sowohl des Feldstromkreises 18 als auch des Ankerstromkreises 20 während F i g. 1 zeigt, daß das
umgekehrte Ausgangssignal des Arbeitsverstärkers 16 über die Leitung 237 dem Feldstromkreis 18 und über
die Leitung 239 dem Ankerstromkreis 20 und das direkte Ausgangssignal des Arbeitsverstärkers 16 über
die Leitung 239 nur dem Ankerstromkreis 20 zugeführt wird, kann die Schaltung dieser Ausgangssignale
umgekehrt werden und die Erfindung ist nicht mehr als auf die Schaltung nach F i g. 1 beschränkt auszulegen. In
jedem Fall werden beide Signale während aller Arbeitsfolgen des Reglers 10 verwendet.
Der Feldstromkreis 18 enthält das Motorfeld 26. Der Feldstromkreis wird mit Wechselstrom aus den
Wechselstrom-Zuleitungen 28 über den Transformator 42 gespeist. Der Ausgang des Transformators 42 enthält
eine Gleichrichterschaltung, bestehend aus zwei Gruppen entgegengesetzt geschalteter steuerbarer Gleichrichter
44,46,48 und 50. Mit diesen Gleichrichtern wird die Stromflußrichtung durch das Motorfeld 26 gesteuert,
wobei je eine Gleichrichtergruppe für jede Stromflußrichtung betrieben wird. Ein Steuergerät 52 steuert den
Betrieb der Gleichrichter 44 bis 50 und spricht auf das entgegengesetzte Ausgangssignal aus dem Betriebsverstärker
16 an. Durch das Steuergerät 52 wird bestimmt, welche Gruppe der Gleichrichter in leitenden Zustand
versetzt wird und welche Größe der Feldstrom erhalten soll. Es bewirkt auch eine rasche Umkehrung des
Stromes im Motorfeld 26 und die Regelung im Nutzbremsbetrieb.
Der Feldstromkreis 18 enthält auch ein aus den Vorschaltwiderständen 54 und 56 bestehendes Widerstandsnetz.
Diese Widerstände wirken als Begrenzungsimpedanz zur Verhinderung von Kurzschlüssen im
Motorfeldstromkreis bei fehlerhafter Zündung der Gleichrichter und verringern als Nebenfunktion die
Zeitkonstante des Motorfeldes 26. Die Vorschaltwiderstände 58 und 71 bilden ein Mittel zur Festlegung der
Polarität des Motorfeldstromes.
Der Ankerstromkreis 20 liefert Strom zum Anker 24 während des Motorantriebs und erhält Strom aus dem
Anker 24 während des Nutzbremsbetriebes. Der Ankerstromkreis 20 wird mit Strom während des
Motorantriebes aus den Wechselstrom-Zuleitungen 28 über den Transformator 60 gespeist Die dem Anker 24
zugeführte Strommenge wird durch die Anker-Gleichrichterbrücke 62 geregelt, die die steuerbaren Gleichrichter
146 bis 151 enthält. Die Klemmen 306 bis 307 bilden die Ausgangsklemmen der Gleichrichterbrücke
62 während des Nutzbremsbetriebes wird Strom aus dem Motoranker 24 über die Gleichrichterbrücke 62
und den Transformator 60 in die Wechselstromzuführungsleitungen 28 zurückgeleitet
Das Steuergerät 64 regelt den Betrieb der Gleichrichter 146—151 der Gleichrichterbrücke 62 Um Spannungsumkehr
zu ermöglichen muß dieser Zündstromkreis den Betrieb der Gleichrichter über eine ganze
Halbperiode des Wechselstroms aus den Zuführungsleitungen 28 und über einen Teil der anderen Halbperiode
regeln können.
Der Stromregelungs- und Nutzbrems-Logikkreis 66 erfüllt eine Doppelfunktion. Der Nutzbrems-Logik-Teil
desselben bestimmt, ob eine Kombination von Regelzuständen sich zur Stromrückgewinnung oder zum
Motorantrieb eignet und beeinflußt den Ankerstromkreis 20 in Abhängigkeit des Ankerstromrückführungssignals,
das über die Leitung 70 zugeführt wird, dementsprechend. Zu einer solchen Bestimmung bedient
sich der Logikkreis eines Paares UND-Gatter, die durch ein Feldpolaritätssignal betätigt werden können,
das von den Aufnehmer-Widerständen 58 und 71 über die Leiter 68 und 69 zugeführt wird, ebenso wie durch
die direkten und umgekehrten Ausgangssignale, die vom Betriebsverstärker 16 über die Leiter 238 und 239
geliefert werden.
Die Arbeitsweise des Motorreglers wird anhand der F i g. 2 erläutert.
Wie zuvor erwähnt, erzeugt der Anker 24 eine Gegen-EMK, während er sich im Antriebszustand dreht.
Die Gleichrichter in der Anker-Gleichrichterbrücke 62 sind jeweils leitfähig, wenn die angelegte Speisespannung
höher ist als die Gegen-EMK da, wie aus F i g. 1 hervorgeht, die Anode der Gleichrichterbrücke 62 als an
der Wechselspannung liegend betrachtet werden kann, während die Kathode an der Anker-Gegen-EMK liegt.
Die Gleichrichter in der Brücke 62 werden jeweils leitend, wenn die Anode positiver ist als die Kathode.
Dies ist das Zeitintervall zwischen 71 und Ti. Die dem
Anker zugeführte Strommenge und die Drehzahl des Motors 22 während des Motorbetriebes werden durch
den Bereich zwischen 71 und Ti bestimmt, in dem die
Gleichrichter der Gleichrichterbrücke 62 leitend ge-
macht werden. Je näher der Zeit 71 die Gleichrichter leitend gemacht werden, desto größer ist der zugeführte
Strom.
Während des Nutzbremsbetriebes wird das Motor-
Während des Nutzbremsbetriebes wird das Motor-
feld 26 umgekehrt, wobei auch die Polarität der Gegen-EMK des Motors umgekehrt wird. Es ist zu
bemerken, daß der Zeitraum, während dem die Gegen-EMK des Motors negativer ist als die angelegte
Spannung, nunmehr viel größer ist und vom Zeitpunkt Ts bis Zeitpunkt Ti reicht. Hinsichtlich der negativen
Halbperiode 230 ist ebenfalls zu bemerken, daß vom Zeitpunkt T3 zum Zeitpunkt Ti die Spannung an der
Anode der Gleichrichter-Brücke 62, d. h. die angelegte Wechselspannung negative Polarität in bezug auf die
Wechselstromquelle aufweist.
Da die Anoden der gesteuerten Gleichrichter in der Brücke 62 positiver als die Kathoden derselben sind,
auch wenn sie in bezug auf die Wechselstromquelle negativer sind, können die Regelgleichrichter Strom in
derselben Richtung durch die Brücke 62 leiten, wenn ein Signal aus dem Steuergerät 64 zugeführt wird. Dieser
Strom fließt dann vom Anker 24 durch die steuerbaren Gleichrichter. der Gleichrichterbrücke 62 und den
Transformator 60 in die Wechselstromleitungen 28. Dies beruht darauf, daß die Spannung an der Brücke 62
umgekehrt wurde, während die Stromflußrichtung durch diese gleich bleibt.
Aus Vorstehendem erhellt, daß das Steuergerät 64 vom Zeitpunkt Ti bis zum Zeitpunkt Ti für Motorbetrieb,
d.h. wenn die Gegen-EMK negativer als die angelegte Wechselspannung und ebenso zwischen
Zeitpunkt T3 und Ti für Nutzbremsbetrieb, d. h. wenn die
angelegte Wechselspannung ihre Polarität umgekehrt hat, jedoch ehe die Gegen-EMK negativer als die
angelegte Wechselspannung wird, zünden muß.
Der Betrieb des Reglers in der in Fig.2 grafisch
dargestellten Form erfolgt durch Anwendung zweier geschlossener Regelkreise. Diese können als innerer
und äußerer Regelkreis bezeichnet werden, um zu verdeutlichen, daß der erstere innerhalb der Grenzen
des letzteren arbeitet. Der äußere Regelkreis dient zur Regelung der Motordrehzahl und umfaßt den Tachometer
34, den Betriebsverstärker 16, den Logik- und Stromregelkreis 66, das Steuergerät 64, für die
Gleichrichterbrücke 62 und den Anker 24. Der äußere Regelkreis steuert den Betrieb des Reglers, solange der
Arbeitsverstärker 16 ungesättigt ist. Bei Sättigung des Verstärkers 16 wird der oben beschriebene Regelkreis
unwirksam, da weitere Fehlersignaländerungen im Leiter 40 nicht durch den Verstärker 16 übertragen
werden. Bei einem normalen Drehzahlregelvorgang ist der Betriebsverstärker des äußeren Regelkreises jedoch
nicht gesättigt und der innere Regelkreis dient als aktiver Teil des äußeren Regelkreises.
Der innere Arbeitsregelkreis dient zur Regelung des Ankerstromes zu jeder Zeit entsprechend dem verstärkten
Fehlersignal aus dem Verstärker 16. Er umfaßt das Ankerstrom-Rückkopplungssignal im Leiter 70, den
Logik- und Stromregelkreis 66, das Steuergerät 64, die steuerbare Gleichrichterbrücke 62 und den Anker 24.
Der innere Regelkreis ist ein vollständiger Rückkopplungsregler, der als Bezugssignal einen der Ausgänge
des Verstärkers 16 benutzt, wie es durch den Logikteil des Logik- und Stromregelkreises 66 gewählt wurde und
als Rückkopplung das Signal im Leiter 70.
Verstärkung und Ansprechen dieses inneren Regelkreises reichen aus, um den Anker genau und rasch dem
Signal aus dem Verstärker 16 folgen zu lassen, wodurch die Größe des Ankerstromes proportional dem
Fehlersignal im Leiter 40 wird. Wird jedoch das Fehlersignal stark genug, um die Ausgänge des
Verstärkers 16 zu sättigen, können weitere Verstärkungen im Fehlersignal keine Zunahme im Ankerstrom
mehr bewirken, da das Bezugssignal zum inneren Stromregelkreis nicht größer als der gesättigte Ausgang
des Verstärkers 16 sein kann. Auf diese Weise wird der maximale Ankerstrom genau auf einen Wert begrenzt,
der dem gesättigten Ausgang des Verstärkers 16 entspricht. Noch ein wichtiger Punkt ist zu berücksichtigen.
Da die Ausgangsleistung des Verstärkers 16 fast momentan von einem niedrigen zu ihrem höchsten Wert
ansteigen kann, darf der Stromregler des inneren Regelkreises auf plötzliche Verstärkungen im Bezugssignal nur völlig ohne Überschreitungen ansprechen,
damit Übergangsströme nicht über den gewünschten Maximalwert hinausgehen.
Der Feldstromkreis 18 arbeitet mit offenem Regelkreis bei oder unterhalb der Grunddrehzahl des
Gleichstrommotors 22, ausgenommen wenn das Feldpolaritätssignal im Leiter 68 und 69 zum Logik- und
Strombegrenzungskreis 66 auftritt. Oberhalb der Grunddrehzahl des Gleichstrommotors 22 ist eine
Feldschwächung erforderlich.
Zur Betätigung des Reglers wird der Schalter 72 geschlossen. Die Bezugssignalquelle 30 wird eingestellt,
um ein Signal entsprechend der gewünschten Soll-Drehzahl abzugeben. Das Signal wird über Leiter 32 auf den
Übergang 38 und von dort auf den Betriebsverstärker 16 gegeben. Der Verstärker 16 erzeugt ein direktes
Ausgangssignal und ein umgekehrtes Ausgangssignal proportional zum Eingangssignal im Leiter 40. Da sich
der Anker 24 noch nicht dreht, wird vom Tachometer 34 noch kein drehzahlproportionales Signal geliefert.
Der Feldstromkreis 18 benutzt eines der Ausgangssignale aus dem Verstärker 16, um entweder die
Gleichrichter 44 und 46 oder die Gleichrichter 48 und 50 mittels des Steuergerätes 52 einzuschalten. Die gewünschte
Drehrichtung des Motors wird durch die jeweilige Einschaltung einer der beiden Gruppen der
steuerbaren Gleichrichter festgelegt.
Sowohl das umgekehrte' als auch das direkte Ausgangssignal des Betriebsverstärkers wird dem Stromregel- und Nutzbrems-Logikkreis 66 zugeführt. Dieser Stromkreis bestimmt, welche Bedingungen im Motor-Regler sich für Motor- oder Nutzbremsbetrieb mittels Polarität der Ausgangssignale des Verstärkers 16 und der Motorfeldpolaritätsignale in den Leitern 68 und 69 eignen. Diese Signale betätigen das Paar von UND-Gattern im Logikteil des Stromregel- und Nutzbrems-Logikkreis 66 und dementsprechend auch den Ankerstromkreis. Für den vorliegenden Motorbetrieb bestimmt der Logikteil des Stromregel- und Nutzbremsnerativ-Logikkreis 66, daß der Motor-Regler tatsächlich einen solchen Vorgang durchführen kann und leitet das verstärkte Fehlersignal zum inneren Stromregelkreis und von dort zum Steuergerät 64.
Sowohl das umgekehrte' als auch das direkte Ausgangssignal des Betriebsverstärkers wird dem Stromregel- und Nutzbrems-Logikkreis 66 zugeführt. Dieser Stromkreis bestimmt, welche Bedingungen im Motor-Regler sich für Motor- oder Nutzbremsbetrieb mittels Polarität der Ausgangssignale des Verstärkers 16 und der Motorfeldpolaritätsignale in den Leitern 68 und 69 eignen. Diese Signale betätigen das Paar von UND-Gattern im Logikteil des Stromregel- und Nutzbrems-Logikkreis 66 und dementsprechend auch den Ankerstromkreis. Für den vorliegenden Motorbetrieb bestimmt der Logikteil des Stromregel- und Nutzbremsnerativ-Logikkreis 66, daß der Motor-Regler tatsächlich einen solchen Vorgang durchführen kann und leitet das verstärkte Fehlersignal zum inneren Stromregelkreis und von dort zum Steuergerät 64.
Dieses Steuergerät gibt ein Zündsignal auf die Gleichrichter der Gleichrichterbrücke 62, so daß der
Anker 24 beschleunigt wird.
Die Beschleunigung des Ankers 24 bewirkt, daß der Tachometer 34 ein Rückkopplungssignal im Leiter 36
erzeugt, das die Größe des Fehlersignals im Leiter 40 verringert Hierdurch wird ebenfalls die Größe beider
Ausgangsleistungen des Betriebsverstärkers 16 verringert und das Steuergerät 64 veranlaßt, den Zündwinkel
der Gleichrichter in der Gleichrichterbrücke 62 zu verkleinern. Die Drehzahlregelung des Ankers 24
erfolgt in dem Zeitraum zwischen Ti und Ti, wie aus
F i g. 2 hervorgeht, indem innerer und äußerer Arbeitsregelkreis gemeinsam betätigt werden.
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Ein Nutzbremsbetrieb des Motor-Reglers kann herbeigeführt werden, indem das Bezugssignal im Leiter
32 verringert oder eine Überhollast am Anker 24 bewirkt wird. In jedem Fall überschreitet das vom
Tachometer 34 im Leiter 36 erzeugte Rückkopplungssignal das von der Bezugssignalquelle 30 im Leiter 32
erzeugte Bezugssignal. Hierdurch wird die Polarität des Fehlersignals im Leiter 40 umgekehrt und damit auch
die Polarität des umgekehrten Ausgangssignals und direkten Ausgangssignals aus dem Betriebsverstärker
16. Wegen der hohen Verstärkung des Betriebsverstärkers 16 reicht eine geringe Umkehrung der Polarität des
Fehlersignals aus, um den Nutzbremsbetrieb in Gang zu setzen.
Die μmgekehrte Polarität des Ausgangssignals aus
dem Verstärker 16 zum Steuergerät 52 veranlaßt den letzteren Stromkreis zur Betätigung der anderen
Gruppe der Gleichrichter im Feldstromkreis, der die Umkehrung des Motorfeldes 26 bewirkt. Die Umkehrzeit
ist kurz, da die im Motorfeld 26 gespeicherte Induktionsenergie über den Transformator 42 in die
Wechselstrom-Zuführungsleitungen 28 zurückgeleitet wird und da die Widerstände 54 und 56 die
Zeitkonstante des Feldes verringern. Durch die Umkehrung des Motorfeldes 26 wird auch die
Gegen-EMK des Ankers 24 und die Polarität des Signals in den Leitern 68 und 69 umgekehrt.
Der Verstärker 16 gibt Ausgangssignale von umgekehrter Polarität auf den Nutzbrems-Logik-Teil des
Stromregel- und Nutzbrems-Logikkreises 66. Mangels richtigen Motorfeldpolaritätssignals aus den Leitern 68
und 69 erzeugt der Logikkreis überhaupt keine Ausgangsleistung. Das richtige, das Motorfeld anzeigende
Signal im Leiter 68 und 69 hat die Umkehrung vollzogen und bewirkt ein Signal aus dem Stromregel
und Nutzbrems-Logik-Kreis 66 zum Steuergerät 64, das den Zündpunkt der Siliziumgleichrichter zwischen
Zeitpunkt % und T» je nach der Größe des Fehlersignals
im Leiter 40 einstellt, wie aus F i g. 2 hervorgeht. Wie im Zusammenhang mit dieser Figur beschrieben, leitet
- dieser Vorgang Nutzstrom in die Wechselstromzuführungsleitungen 28 zurück.
Wird das Fehlersignal im Leiter 40 während des Motor- oder des Nutzbremsbetriebs zu groß, wird der
Betriebsverstärker 16 gesättigt und die Steuerung über die Ankerstromkreisbedingungen hinaus wird dem
inneren Regelkreis übertragen, der den Stromregelteil des Stromregler- und Nutzbrems-Logik-Kreises 66
einschließt, wodurch das Ausgangssignal zum Steuergerät 64 geändert wird, nachdem das Rückkopplungssignal
mit einem Bezugssignal verglichen wurde, das aus der gesättigten Ausgangsleistung des Verstärkes 16 besteht,
um dann einen Zündwinkel der Gleichrichter in der Gleichrichterbrücke 62 zu verkleinern und den Ankerstrom
auf dem gewünschten Höchstwert zu halten.
Aus gesamtbetrieblichen Gründen ist es wünschenswert, die Eingangsspannung am Betriebsverstärker 16
bei Null Volt zu belassen.
Es läßt sich feststellen, daß die große Verstärkungsleistung des Betriebsverstärkers 16 eine extrem hohe
Empfindlichkeit gegen Änderungen in der Polarität des Fehlersignals im Leiter 40 bewirkt, um, wie es dieses
Signal erfordert, den Regler 10 im Motorantriebs- oder im Nutzbremszustand zu betätigen. Die Regelempfindlichkeit,
wie sie bei älteren Ausführungen von Reglern dieser Art auftritt, bei denen der Regler im richtigen
Zustand nicht betriebsfähig war, wird dadurch behoben.
Im allgemeinen wird das umgekehrte Ausgangssignal, an den Feldregelgleichrichter-Zündkreis und den
Strombegrenzungs- und Nutzbrems-Logikkreis 66 gelegt.
Das direkte Ausgangssignal wird ebenfalls an den Strombegrenzungs- und NutzbremsLogikkreis 66 gelegt.
Es wird jedoch im voraus angenommen, daß bei einer erheblichen Zahl von Anwendungsbeispielen des
Reglers 10 die Schaltungen der Ausgangsklemmen an den Feldregelgleichrichter-Zündkreis 52 und den
Strombegrenzungs- und Nutzbrems-Logikkreis 66 umgekehrt werden.
Nachstehend wird der Motorfeld-Stromkreis eingehend beschrieben:
Das Motorfeld 26 wird durch den Transformator 42 mit Mittenanzapfung und an diese geschaltetem
Motorfeld 26 erregt. Jedes Ende des Transformators mit Mittenanzapfung weist einen Gleichrichter von zwei
zugeschalteten Zusatzgleichrichtergruppen auf. Mit anderen Worten, die Regelgleichrichter 44 und 46 bilden
eine Gruppe von Gleichrichtern und leiten Strom durch das Motorfeld 26 in einer Richtung, während die
Regelgleichrichter 48 und 50 die andere Gruppe bilden und Strom durch das Motorfeld 26 in entgegengesetzter
Richtung leiten. Diese Gleichrichter können Siliziumgleichrichter mit einer Anoden-, einer Kathoden- und
einer Gatterklemme sein, wie sie in F i g. 1 angegeben sind. Durch Anlegen eines Signals an die Gatterklemme
kann der Gleichrichter Strom leiten oder »zünden«, wenn die Anoden- und Kathodenklemme geeignete
Vorspannung haben.
Sollte ein Gleichrichter jeder Gruppe gleichzeitig eingeschaltet werden, ergäbe sich ein Kurzschluß mit
sehr niedrigem Widerstand um einen Stromkreis herum, der die beiden Regelgleichrichter und den Transformator
42 umfaßt. Solche Kurzschlußerscheinungen waren ein Mangel älterer Regler-Typen dieser Art, da dadurch
der Feldstromkreis ausfällt. Damit ein derartiger Kurzschluß im vorliegenden Regler nicht auftritt, sind
die Widerstände 54 und 56 in den Motorfeldstromkreis geschaltet, um so eine Strombegrenzungsimpedanz für
den eintretenden Fall zu schaffen. Selbstverständlich sind, wenn andere Mittel zum Schutz des Motorfeldstromkreises
vor »Fehlzündungen« der Regelgleichrichter vorgesehen sind, Strombegrenzungsimpedanzen
überflüssig. Diese Widerstände verringern auch die induktive Zeitkonstante des Motorfeldes, wenn die
Umkehrung der Stromflußrichtung durch das Motorfeld erwünscht ist
Das »Zünden« der Regelgleichrichter 44 bis 50 wird durch den Feldregelgleichrichter-Zündstromkreis 52
geregelt, der die vorerwähnten Regelgleichrichter so betätigt, daß sie die in jeder Richtung durch das Feld
fließende Strommenge von Null bis zum Maximum regeln, und die rasche Umkehrung des Stromes durch
das Motorfeld bewirken, indem sie die darin enthaltene induktive Energie in das Wechselstromnetz 26 zurückleiten.
Nachstehend wird der Ankerstromkreis eingehend beschrieben:
Der Motoranker 24 wird an die Ausgangsklemmen der Anker-Regelgleichrichterbrücke 62 des Reglers 10 geschaltet Die Anker-Regelgleichrichterbrücke 62 besteht aus den Regelgleichrichtern 146,147, 148, 149, 150 und 151, die in Komplementärpaaren und in der gewöhnlichen Dreiphasen-Brückenschaltung mit Aus-
Der Motoranker 24 wird an die Ausgangsklemmen der Anker-Regelgleichrichterbrücke 62 des Reglers 10 geschaltet Die Anker-Regelgleichrichterbrücke 62 besteht aus den Regelgleichrichtern 146,147, 148, 149, 150 und 151, die in Komplementärpaaren und in der gewöhnlichen Dreiphasen-Brückenschaltung mit Aus-
gangsklemmen 306 und 307 angeordnet sind. Die
Dreiphasen- Sekundärwicklung des Transformators 60 liegt an den Eingangsklemmen der Anker-Regelgleichrichter-Brücke
62.
Die Regelung der Regelgleichrichtung 146 bis 151, sowohl hinsichtlich der Leitfähigkeit als auch deren
Dauer, erfolgt durch den Regelgleichrichter-Zündkreis 54. Wie zuvor erwähnt muß dieser Zündkreis den
Betrieb der Regelgleichrichter der Anker-Regelgleichrichter-Brücke
62 während des ganzen Zeitraums regeln, wenn die Gegen-EMK negativer ist als der
angelegte Wechselstrom.
Der Stromregel- und Nutzbrems-Logik-Kreis 66 führt das Steuersignal dem Anker-Regelgleichrichter-Kreis
64 zu. Ein Stromkreis, der die Funktionen der Ankerstromregelung und Nutzbremslogik erfüllen
kann, ist in Fig.3 dargestellt. Wie sein Name besagt, enthält der Stromkreis 66 einen Nutzbrems-Logik-Teil
196 und einen Stromreglerteil 197. Sowohl der Nutzbrems-Logik-Teil 196 als auch der Stromreglerteil
197 werden durch einen Netzkreis bestehend aus dem Transformator 217, den Gleichrichtern 218 und 219 und
den Filter-Kondensatoren 220 und 221 unter Strom gesetzt.
Der Nutzbrems-Logik-Teil 1% bestimmt, ob der Regler 10 Nutzbrems- oder Motor-Betrieb auf der Basis
der entsprechenden Polaritäten von Signalen aus dem Betriebsverstärker 16 und dem Motorfeld über die
Leiter 68 und 69 durchführen kann und betätigt den Ankerstromkreis 20 entsprechend. Der Nutzbrems-Logik-Teil
196 besteht aus zwei UND-Gattern, die die richtige Kombination von Signalpolaritäten aus den
vorgenannten Quellen zur Abgabe einer Ausgangsleistung aus einem von ihnen erfordern.
Im einzelnen besteht der Nutzbrems-Logik-Teil 196 aus dem UND-Gatter 198 und dem UND-Gatter 199.
Das UND-Gatter 198 besteht seinerseits aus dem an die Doppel-Emitterfolgestufe und Transistor 201 geschalteten
Transistor 200, während das UND-Gatter 199 aus dem Transistor 202 besteht, der ebenfalls in Doppel-Emitterfolge-Anordnung
und an den Transistor 203 geschaltet ist Die Ausgangsgrößen der UND-Gatter
198 und 199 werden über die Dioden 204 bzw. 205 und über Widerstand 207 dem Eingang des Stromreglerteils
179 zugeführt
Die Eingangssignale auf das Nutzbrems-Logik-UND-Gatter 198 bestehen aus dem umgekehrten Ausgangssignal
aus dem Verstärker 16, das an die Eingangsklemme 213 gelegt wird, und dem an die Eingangsklemme
214 gelegten Feldpolaritätssignal im Leiter 68. Die Eingangssignale auf das Nutzbrems-Logik-UND-Gatter
199 bestehen aus dem auf die Eingangsklemme 215 gegebenen direkten Ausgangssignal aus dem Verstärker
16 und dem auf die Eingangsklemme 216 gegebenen Feldpolaritätssignal im Leiter 69.
Zum öffnen und zur Abgabe eines Signals an den Stromreglerteil 197 müssen Eingangssignale der richtigen
Polarität an beiden Eingangsklemmen der UND-Gatter 193 und 199 vorhanden sein. Beispielsweise wird
während des Motorbetriebes in einer Richtung ein Eingangssignal aus dem Verstärker 16 auf die Klemme
213 gegeben, deren Polarität den Transistor 200 leitfähig macht Ein Eingangssignal aus dem Leiter 68
auf die Klemme 214, das die Stromflußrichtung im Motorfeld 26 anzeigt, besitzt die Polarität zur
Aufhebung der Leitfähigkeit des Transistors 201, wodurch die Ablenkung der Ausgangsgröße des
Transistors 200 zum Leiter 217 verhindert wird. Dadurch öffnet sich das UND-Gatter 198 und die
Ausgangsleistung des Transistors 200, die dem durch den Verstärker 16 verstärkten Fehlersignal im Leiter 40
proportional ist wird über Widerstand 304 und Gleichrichter 204 dem Potentiometer 207 zur Steuerung
. des Stromreglerteils zugeführt, der seinerseits die Betätigung des Anker-Zündkreises 64 regelt.
Die Polarität des Eingangssignals zur Klemme 215, das entgegengesetzte Polarität zu dem an die Klemme 213 gelegten Signal aufweist, verhindert die Leitfähigkeit des Transistors und somit kann kein Signal aus dem UND-Gatter 199 hervorgehen. Ferner wird der Transistor 203 leitfähig gemacht und schließt jede Ausgangsgröße aus dem Transistor 202 über den Leiter 217 hin kurz. ·
Die Polarität des Eingangssignals zur Klemme 215, das entgegengesetzte Polarität zu dem an die Klemme 213 gelegten Signal aufweist, verhindert die Leitfähigkeit des Transistors und somit kann kein Signal aus dem UND-Gatter 199 hervorgehen. Ferner wird der Transistor 203 leitfähig gemacht und schließt jede Ausgangsgröße aus dem Transistor 202 über den Leiter 217 hin kurz. ·
Schaltet der Regler 10 auf Nutzbremsbetrieb, hat sich
die Polarität des vom Verstärker 16 an die Eingangsklemme 213 und 215 abgegebenen Signals geändert, da
auch die Polarität des Fehlersignals umgekehrt wurde. Dadurch wird der Transistor abgeschaltet. Die umgekehrte
Polarität des Eingangssignals auf die Klemme 215 schaltet jedoch den Transistor 202 ein. Die Polarität
des Eingangssignals auf die Klemmen 214 und 216 kehrt sich nicht plötzlich um, wenn der Regler auf
Nutzbremsbetrieb schalten will, da das Motorfeld zur Umkehr eine bestimmte Zeit braucht. Während dieser
Zeit erscheint kein Signal aus dem UND-Gatter 198, da der Transistor 200 nicht leitfähig ist, ebenso erscheint
kein Signal aus dem UND-Gatter 199, da der Transistor 203 die Ausgangsleistung des Transistors 202 ablenkt,
weil die Polarität des auf die Klemme 216 gegebenen Signals im Leiter 69 noch nicht umgekehrt wurde.
Kehrt sich die Stromflußrichtung durch das Motorfeld 26 um, was die Bereitschaft des Motorfeldes für
Nutzbremsbetrieb anzeigt dann wechselt auch die Polarität des Signals im Leiter 69. Dadurch wird der
Transistor 203 ausgeschaltet und das UND-Gatter 199 geöffnet, um ein Steuersignal über den Gleichrichter 205
dem Übergang 206 zuzuführen, das als Steuersignal während des Nutzbremsbetriebes des Reglers wirkt.
Der Betrieb in der anderen Motordrehrichtung verläuft gerade entgegengesetzt zum oben beschriebenen
Vorgang.
Der Stromreglerteil 197 des Stromregel- und Nutzbrems-Logik-Kreises 66 besteht aus einem Zweistufen-Verstärker
mit zugeordnetem Eingang, Rückkopplungsteil und Ausgangskreisen. Die erste Stufe des
Verstärkers besteht aus den Transistoren 208 und 209 und ist eine Differentialstufe. Der Gesamtstrom durch
beide Transistoren 208 und 209 wird durch die Netzspannung am Kondensator 221 und den Wert des
Widerstandes 222 bestimmt Eine Änderung im Emitter-Kollektor-Strom des Transistors 208 bewirkt
eine gleiche aber entgegengesetzte Veränderung des Emitter-Kollektor-Stromes des Transistors 209, um den
Gesamtstrom konstant zu halten. Diese Änderung wirkt auf die Basis des die zweite Verstärkerstufe bildenden
Transistors 210. Die Ausgangsleistung des Emitter-Kollektor-Kreises
des Transistors 210 wird auf die Ausgangsklemme 212 gegeben.
Die Eingangsgrößen am Stromreglerkreis 197 bestehen aus dem auf das Potentiometer 207 gegebenen
Signal aus dem Nutzbrems-Logik-Kreis 196 und einem dem Ankerstrom proportionalen und der Eingangsklemme 21t zugeführten Signal. Die Größe des auf den
Übergang 223 gegebenen Signals wird durch Potentiometer 207 und den Ausgang des Verstärkers 16 geregelt.
Dieses Signal wird dann mit dem Stromrückkopplungs-
signal am Obergang 223 gemischt, um ein Fehlersignal zu bilden, das der Basis des Transistors 208 zugeführt
wird. Da das Stromrückkopplungssignal sich aus einer Serie von Stromimpulsen zusammensetzt, wird das
Fehlersignal durch den Kondensator 230 und Widerstand 231 gefiltert.
Eine Ausgleichsrückkopplung ist ebenfalls im Stromreglerteil 196 vorgesehen. Es ist dies eine negative
Rückkopplung vom Ausgang des Transistors 210 zum Eingang des Transistors 208 und läuft über den
Kondensator 232 und den Widerstand 233. Diese Rückkopplung ändert die Ansprechzeit des Verstärkers
zur Verhinderung der Übersteuerung und Herbeiführung einer stetigen, ausgeglichenen Zündung der
Anker-Regelgleichrichter-Brücke 62. Die Ausgleichsrückkopplung muß groß genug sein, damit keine
Übersteuerung unter den ungünstigen Eingangssignalbedingungen eintritt.
Das Ausgangssignal wird auf die Klemme 212 gegeben. Dieses Ausgangssignal ist invers zum Eingangssignal.
Besonders wegen der verschiedenen Ausbildung der Transistoren 208 und 209 erhöht eine
Zunahme im Signal zur Basis des Transistors 208 die Ausgangsleistung dieses Transistors, während die
Ausgangsleistung des Transistors 209 vermindert wird, da der Gesamtstromfluß durch beide konstant bleiben
muß. Die Abnahme im Ausgang des Transistors 209 wird durch den Transistor 210 verstärkt und der
Ausgangsklemme 212 zugeführt. Der Grund für die Umkehrung des Ausgangssignals besteht darin, daß die
Bildung des für die Ausgleichsrückkopplung erforderlichen negativen Rückkopplungssignale vereinfacht werden
soll. Die Polarität des Ausganges von Stromkreis 66 ist so angeordnet, daß ein verstärktes Fehlersignal einen
vergrößerten oder vorverlegten Zündwinkel für die Regelgleichrichter in der Brücke 62 ergibt
Die Arbeitsweise des Stromreglerteils 197 des Stromregel- und Nutzbremskreises 66 ist maßgeblich
für den Gesamtbetrieb des Reglers 10, da der Teil 197 den früher beschriebenen inneren Regelkreis des
Reglers betätigt. Dieser innere Regelkreis ist ein richtiger Regelkreis mit Bezugs- und Rückkopplungssignalen und weist einen hohen Leistungsgewinn
(Verstärkung) auf, so daß nur ein kleines Fehlersignal zwischen Bezugs- und Rückkopplungssignal, ausreicht,
um eine maximale Ausgangsleistung hervorzubringen.
Infolge der Regelwirkung des Stromreglerteils 197 bleibt der Ankerstrom jederzeit proportional zum
Bezugssignal aus dem Potentiometer 207, das seinerseits proportional der Ausgangsgröße des Verstärkers 16 ist,
ausgenommen, wenn die UND-Gatter 198 und 199 des Nutzbrems-Logik-Kreises 196 nicht geöffnet sind.
Die Strombegrenzungswirkung des inneren Stromregelkreises tritt ein, wenn die Eingangssignale auf den
Verstärker 16 genügend groß sind, um eine Sättigung seines Ausgangs zu bewirken. Wird der Ausgang des
Verstärkers 16 gesättigt, ist eine Grenze in der Größe des Signals erreicht, das über die UND-Gatter 198 oder
199 und das Potentiometer 207 abgegeben werden kann. Da das durch Potentiometer 207 abgegebene Signal die
Bezugsgröße für den Stromreglerteil 197 darstellt, wird auch die Menge des vom inneren Stromreglerkreis
zugelassenen Ankerstromes begrenzt. Diese Wirkung führt zu der früher erwähnten scharfen Strombegrenzung.
Es ist noch zu bemerken, daß die Strombegrenzungswirkung ohne die Notwendigkeit eines vorübergehend
übermäßigen Ankerstromes zur Auslösung der Begrenzungsmittel erreicht wird.
Die Ausgleichsrückkopplung über Kondensator 232 und Widerstand 233 um den Stromreglerteil 197
verändert dessen Ansprechverhalten, um übermäßigen Ankerstrom bei extremer Sättigung des Verstärkers 16
zu verhindern.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Anordnung zur Regelung eines aus einer Ankerstromes auf einen Wert proportional der
Wechselstromquelle gespeisten Gleichstromneben- 5 Größe des Ausgangssignals (238 oder 239) des
schlußmotors über steuerbare Gleichrichter im Verstärkers (16) verwendet.
Erreger- und im Ankerkreis, wobei der Übergang 6. Anordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch
vom motorischen in den generatorischen Nutz- gekennzeichnet, daß die logische Schaltung gebildet
brems-Betrieb in Abhängigkeit von der Polarität ist aus einem Paar von UND-Gattern (198, 199), an
eines Fehlersignals erfolgt, das einem Verstärker io deren Eingängen das Ausgangssignal (238, 239) des
zugeführt wird, welcher zwei, dem Fehlersignal Verstärkers (16) und das bipolare Signal (68,69) des
proportionale Signale für die Steuerung der Feldstromkreises (18) angeschlossen ist, wobei das
Gleichrichter im Erreger- und im Ankerkreis Vorzeichen des Ausgangssignals (238, 239) des
erzeugt, von denen das eine die gleiche und das Verstärkers (16) und das bipolare Signal (68,69) das
andere die entgegengesetzte Polarität des Eingangs- 15 eine oder andere UND-Gatter (198,199) öffnet und
signals aufweist und der Erregerkreis des Motors in die Amplitude des Ausgangssignal der logischen
Abhängigkeit von dem einen Ausgangssignal des Schaltung der Amplitude des Ausgangssignals (238,
Verstärkers derart beeinflußt wird, daß die Feld- 239) des Verstärkers entspricht,
wicklung an Spannung gelegt wird, wenn sich die
wicklung an Spannung gelegt wird, wenn sich die
Stromrichtung bei Änderung der Polarität des 20
Ausgangssignals umkehrt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (64) der im
Ankerstromkreis liegenden Gleichrichter (146—151) Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung
zusätzlich von der Polarität des Erregerstromes (66, eines aus einer Wechselstromquelle gespeisten Gleich-
68,69,71) beeinflußt wird. 25 Stromnebenschlußmotors über steuerbare Gleichrichter
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- im Erreger- und im Ankerkreis, wobei der Übergang
zeichnet, daß die Steuerung der in dem Ankerkreis vom motorischen in den generatorischen Nutzbremsbeliegenden
Gleichrichter (146—151) zusätzlich durch trieb in Abhängigkeit von der Polarität eines Fehlersigdie
Größe des Ankerstromes (70) beeinflußt wird. nals erfolgt, das einem Verstärker zugeführt wird,
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 30 welcher zwei, dem Fehlersignal proportionale Signale
gekennzeichnet, daß der Erregerkreis (18) Anord- für die Steuerung der Gleichrichter im Erreger- und im
nungen (58—71) umfaßt, die ein Signal (68, 69) Ankerkreis erzeugt, von denen das eine die gleiche und
abgeben, das die Stromflußrichtung der Motorfeld- das andere die entgegengesetzte Polarität des Einwicklung
anzeigt, daß der Ankerkreis (20) logische gangssignals aufweist und der Erregerkreis des Motors
Schaltungen (198—199; Fig.6) aufweist, die an den 35 in Abhängigkeit von dem einen Ausgangssignal des
Verstärker (16) angeschlossen sind und die die Verstärkers derart beeinflußt wird, daß die Feldwick-Polaritäten
der Ausgangssignale (238—239) des lung an Spannung gelegt wird, wenn sich die
Verstärkers und des Signals (68—69) verwenden, das Stromrichtung bei Änderung der Polarität des Ausdie
Richtung des Stromflusses der Motorfeldwick- gangssignals umkehrt.
lung anzeigt, um zu bestimmen, ob sich die 40 Bei einer bekannten Anordnung dieser Art ist eine
Steuerung in motorischem oder Nutzbremsbetrieb Steuerung vorgesehen, die ein konstantes Ausgangsbefindet,
und das ein Signal entsprechend einem drehmoment bei wachsender Drehgeschwindigkeit des
Ausgangssignal (239 oder 238) des Verstärkers zu Motors liefert. Es wächst dadurch die abgegebene
dem Rest des Ankerkreises (64) zum Steuern von Leistung des Motors und auch die aufgenommene
Gleichrichtern (146—151) abgibt. 45 elektrische Energie mit wachsender Drehgeschwindig-
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- keit. Erreicht die Leistung einen Maximalwert, so fällt
zeichnet, daß der Erregerkreis (18) ein bipolares das Drehmoment mit wachsender Geschwindigkeit ab.
Signal (68—69) abgibt, das die Richtung des Dadurch wird die Motorleistung auf einen maximalen
Stromflusses der Motorfeldwicklung anzeigt und Wert begrenzt. Dieses Regelverhalten wird durch ein
daß die logische Schaltung (198—199) ferner eine 50 Rückkopplungssignal für die Drehgeschwindigkeit erAnordnung
(201—203) enthält, die das Signal (238 reicht, das von einem Dynamo durch einen Funktionsoder 239) von dem Rest des Ankerkreises (64) generator einem Einschaltkreis zugeführt wird, der die
abzieht, wenn die Polaritäten der Ausgangssignale Einschaltung des Feldstromes steuert. Oberhalb einer
(238, 239) des Verstärkers (16) entsprechend einem bestimmten Drehgeschwindigkeit reduziert der Funk-Polaritätswechsel
eines Fehlersignals wechseln, und 55 tionsgenerator den Feldstrom, Motorfluß- und das
die das Signal (238 oder 239) an den Rest des Motordrehmoment in Abhängigkeit von einem An-Ankerkreises
wieder anlegt, wenn die Polarität des wachsen der Drehgeschwindigkeit des Motors. Es sind
Signales (68—69), das die Richtung des Stromflusses jedoch keine Mittel vorgesehen, mit denen Richtungsdurch
die Motorfeldwicklung angibt, auf dieselbe signale des Feldstromes dem Ankerkreis zugeführt
Polaritäts-Änderung des Fehlersignals hin wechselt. 60 werden können, um diesen Ankerkreis zu steuern. Diese
5. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet Mittel sind aber notwendig um im Zusammenhang mit
durch einen Regelkreis (197; F i g.
6) für den dem Feldkreis und dem Ankerkreis des Motors eine
Ankerstrom in dem Ankerkreis (20), der ein enge koordinierte Steuerung des Gleichspannungsmo-Ankerstromrückkopplungssignal
(70) von dem Mo- tors zu erreichen. Dies trifft insbesondere für die toranker führt, wobei die logische Schaltung 65 Übergangsperiode zwischen dem Antreiben des Motors
(198—199) ein Signal an den stromregelnden und der Nutzbremsung zu. Da die Umschaltung vom
Schaltkreis (197) abgibt, das einem Ausgangssignal Antreiben zur Nutzbremsung bzw. umgekehrt durchge-(238
oder 239) des Verstärkers (16) entspricht, und führt werden kann, muß die Richtung des in der
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