DE1806838A1 - Demodulator fuer die Steuerung des Motordrehmomentwinkels zur Stabilisierung eines von einem Umformer erregten Wechselstrommotors - Google Patents

Description

HAMBURG·MtNCHEN ZPSTELLTTNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEUER WALL Al

BOEGh-WAEHER CORPORATION München iö · mozartsth. 23

200 South Michigan Avenue »Βΐ-.β.ο.β·

TELEOR. NBQBDAPATKNT MUNCHBN

0HI0A&Q. 111. 60604 (USA)

Hamburg, den 2» lovember 1968

Demodulator für die Steuerung des Motordreh-

momentwinkels zur Stabilisierung eines von einem Umformer erregten Wechselstrommotors

Mit dem Aufkommen verbesserter Hochleistungsschaltvorrichtungen aus Halbleitern ist es zweckmäßig geworden, einen Wechselstrommotor mit der Energie aus einem statischen Umformer zu betreiben und die !Frequenz der Umformerausgangsspannung zur Regelung der Motorgeschwindigkeit entsprechend zu steuern. Der hier und in den beigefügten Ansprüchen gebrauchte Ausdruck "Motor¹¹ schließt (aber ist nicht begrenzt auf) Reluktanzsynohronmotoren, getrennt erregte Synchronmotoren, Hysteresemotoren und Induktionsmotoren ein.

Durch die begleitenden DrehmomentSchwankungen der Last wurde die Instabilität von Wechselstrommotoren beobaohtet. Die Instabilität wird offenbar als Modulation des

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Motordrehmomentwinkels, die die beobachtbaren Drehmoment Schwankungen in der Last erzeugt, Wenn die Amplitude dieser Modulation genügend groß ist, kann ein Synchronmotor einen Pol überspringen»und sehr große Ladeströme können durch die Motorwindungen fließen. Sin solcher Betrieb führt häufig zum Aussetzen der Halbleiterelemente im Umformer und kann zum Ausfall des Umformers führen. Bei diesem unerwünschten Modulationszustand schwingt der Pegel des Motorstroms

** um einen Mittelwert. Sine solche Modulation erzeugt eine Modulation der Untformersperrzeit, sowohl über als auch unter der mittleren Konstruktionssperrzeit· Wenn die Modulation der Sperrzeit unter dem Konstruktionsmittelwert liegt und einen genügend großen Wert annimmt, kann sie einen Ausfall des Umformers verursachen.

Zur Analyse der Stabilität solcher Wechselstrommaschinen sind schon verschiedene Versuche unternommen worden. | Ein solcher Versuch wird in der Druckschrift mit dem (Eitel "Stabilitätsanalyse einer Eeluktanzsynchronmaschine¹¹ von S.A. Lip und P.C. Krause, beide von der Universität Wisconsin in Madison, Wisconsin» beschrieben. Diese als Nr. 31 PP 66-318 gekennzeichnete Schrift wurde vom IEEE Komitee für Eotationsmaschinen der IEEE Leistungsgruppe für den Vortrag beim IEEE SommerIeistungs-

treffen in Hew Orleans, Louisiana, vom 10. bis 15. Juli 1966 vorgeschlagen. Wie bei den meisten solcher Bearbeitungen wurden idealisierte Bedingungen für die Analyse angenommen· Pur die Quelle z. B. wurde ein Impedanzwert von Hull angenommen, während die tatsächlichen Werte (viel größer als Hull) der Quellenimpedanz einen beachtlichen Unterschied ausmachen, iiir die praktische Anwendung irgendeiner Stabilisierungstechnik ist die Betrachtung der Wechselwirkung zwischen dem Umformer und dem von ihm erregten Motor wichtig, aber in der zitierten Analyse wird die Diskussion nur auf die charakteristischen Eigenschaften der Maschine selbst beschränkt, und irgendeine Wechselwirkung zwischen dem Synchronmotor und dem Umformer wird nicht berücksichtigt. Daher bleibt immer noch ein dringender Bedarf für eine Steuereinrichtung, die sowohl den Umformer schützt als auch eine Motorinstabilität in einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung verhindert, in der ein Umformer zur Erregung eines Wechselstrommotors geschaltet i ist.

Die Demodulatoranordnung der Erfindung ist besonders nützlich zusammen mit einer Motorsteuereinrichtung, bei der ein Umformer zur Erzeugung einer Wechselspannung für die Erregung eines Wechselstrommotors angeschlossen ist, ein Oszillator zur Erzeugung von Steuerimpulsen für

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di· Steuerung dtr £r*taene der UMfertterauegaHgiweeliselspannung Bugesehaltet ist und der Oszillator Hinstellrorriohtungen ear Veränderung der irequssiB der Ossillatorsteuerivpulee einienXiefct, vat die S'reqaena der Ausgangswechselspannung dee Inforners entspreonend ia reränderxi und so eine eatepreekende Änderung der Jfiotorgeeeiurla&lgk«it ta "bewirken· Der Deaodulator eelliit aebließt Singangeaittel ein, die bei der feeren*g1;en Ααβ-fUhrungiifor« «α« einea Iraneforaator und einen Gleichrionterkreis bestehen, die tar BrBeugung eine« su~ eejuaengeeetsten Signale mit einen GFleiokepaimangBanteil and einen Weeheelepannangmodulationeeign&l zasejuiengeeehaltet Bind, das in einer Beiiehung aur inplitade and car Kre^aens der den Motor tob U»former Kageftihrten feeheelspannang steht· Senaltkreiemittel, a. B· ein Kondensator, werden zan Abblocken der (rleiohspannongskOBiponente an die Singangsnittel geschaltet, on einen duroh die Gleichspannung Terursaohen Frequensfehler ία Terneiden, der die lengzeitige frequenzgenauigkeit ungünstig beeinflassen würde, and an nar das Weohselspannangsmodalationssignal des sasanmengesetsten Singangeeignais hindarohsalassen. Ein BandpaB-steaerkreie wird βα den Sehaltkreisnittsln ainaagefügt, wosei er Mittel sttr legelang der P®g®l der oberen and unteren Gkrenefrequens des feoheelepannungsnodalatienssignale einsehließt. Terstellbare Absohneide-

SAD ORIGINAL

ai-fe-feel iur Besii*auag dtr 8pittta dta WttAKtlapaaaaaga" ■odulatlone§ig»al· wardta τογ dt» ialtgta dt· Signale an dta Baadpa8a-fcantvkrtia tfctafalla aagtatalaaaaa_f la« ▼te BaadpaBa-fctatrfcrtia tratttgtt Aatgangtaig&al wird das Oatillattr iagefUfcr^ttnd damit wird dit !»foratrattaiamgafr14KtHK gtft&dwt, um dta ito-kordreluieMtBtwliüctl κα Madtra and am tia aatxvttatehttK ia liagangikrtit dta Motor· Torhandtata Xtdalaiitaatigaal «u ktaptaaitrta aad um di· Motore-btuertlorioh-bung ία ata1»iliaitrta·

Ia dta Ttraohitdtata Yigarta der ZtiehaKagta fetKtitkata gltiok· Zahl·» gltiokt lltatait. Sk atigtai

Pig. 1 ein Bloekdiagram» einer SteuenLmrieirfcong fir dta E·gelb·trieb eines WeohttlKtroaaotora» wo··! dia Deaodulatoranordiiung dtr Erfindung ale tia einzelner Blook dargestellt ist»

Pig. 2 tia Blookdiagramm, teilweise ia aoataatitolitr Form, zur DarStellung der Hauptteile dtr ia Pig. 1 gezeigten Demodulatoranordnung,

Fig. 3 ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Schaltkreiseinzelheiten des Hauptteilee der in Pig. 2 in Blockform gezeigten Demodulatoranordnung, und

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fig. 4 ein eehexatiaonea Diagram^ teilweia® i» ~ :'

Elookfora, aur Saratellmig dee Ee»t«ß dt» . , " ^r Deaodulater» in fig« t tini 9s«r

einer Anordnung ι α» Askojtftlii der anordnoag der »rfi&imtg «a dt» der

fig· 1 zeigt -eine iteuer«ittrieii.tiii!i_r te®± i#t ti« Weoijeeie tirowiotor 10 !Wer ein« ütifiiig 11 Umformer 12 erregt wird, ίο deJ JeAt, freiem int ·τιιι|- der AttBgengeweoAeelspannung de· IFef©rrner» "ein· epreenende Inderong der fieeelmimfiiglceit I$s rernreaeiit· Ser Umforaer '12 wiri IS;«? ein® £«it«mg nit einer SKLeionepannung aus 1τ§β&δ·1&<§? gcel,g&ei!«ii flfleiolietrexenergietuelle exregt® sei ta aia tiii·?' Gleiehetromregolstufe oder attii tMsm .Battexl·· line Spannung pro ?eri@demdau#r-Beg«l«i£iriefitiäng. kann' sehen and in bekannter Weiee geselialtet werden« um entepreel&enäe JbiieringeB am letragev de® den Wmforraer lugeffihrten föLeioAetrome» Bit den daraus folgenden Jtnderungen der iJiplitade der iKforffierausgangaweoheel·« epannung zu Teranlasien, wenn das Verhältnis von Spannung zur Periodendauer der über die Leitung 11 dem Motor zugeftihrten Spannung einem vorgegebenen VerhältniB ertspreciien seil. läe i^ecuenz der Ausgargswecüselepannung des üeforaiers kann nittels des Beöienungs-

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knopf·· 14 Aaa Oazillatora 15 eingestellt werden, wobei •im Steuersignal ttbtr Leitung 16, Treiberstufe 17 . and leitung 18 geführt wird, am die Leitfähigkeits- «eiten der energieführenden feile im umformer 12 nu bestimmen und daher die Prequen« der Ausgangsweohsel-•pannomg de· Umformers entapreehend ku regeln.

ErfindungegemäS wird ein Demodulatorkreis 20 Über eine Leitung 21 *wt Bestimmung der auf der Leitung 11 er acheinenden Modulation sogeaehaltet. Sieae Modulation

! i erscheint ala Änderung des Pegels des rom Motor age sogenen Btroaea und kann ale Änderung des Pegels der Weohaelatroaauagangaepannung dea Generatora entdeokt oder erfaßt werden· lach den Brfaasen eines solchen ; Modulation·signal· und der Peststellung seiner Lage ta. einem Torgegebenen ?req.uensband schickt die Deaodulatorstufe 20 Über eine Leitung 22 ein Korrektursignal sub Oscillator 15» um die OscillatorSteuerimpulse zu modulieren und um entsprechend die TTmformerausgangsfreq.uenz in die für eine Stabilisierung der Motorateuereinriohtung ^ notwendige Richtung su modulieren· Mit Energie wird die Demodulatoranordnung selbst über eine weitere lingangsleitung 2$ rersorgt, die auf bekannte Weise mit Weohselstromenergie beschickt wird.

lach dem Blockdiagramm in Pig. 2 wird da über die Leitung 21 Tom umformer 12 kommende Wechselspannungsaignal

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*" O —

ÖAD ORIGJNAL

über einen Transformator 35 and eine Leitung 36 einer CHeiohriehterbrUeke 37 zugeführt, die auf der Auegangsleitung 38 ein zusammengesetztes Eingangβaignal alt Gleiohepannungeanteil and einem Weohselepenriungsmodulationssignal erzeugt* Das zusammengesetzt» Eingangssignal 1st Mit der Amplitude und der !Frequenz des Weehselspannungl»eignale auf leitung 21 verknüpft. Die Gtleichspannungskomponente wird durch den Kondensator abgeblockt, der das Weehselspannungemodulationsslgnal über ein Verstärkungsregelungepotentiometer 41 ankoppelt. Der Abgriff 42 des Potentiometers 41 bestimmt den Anteil des durch den Kondensator 40 hindurehgelassenen Wechselspannungsmodulationssignale, das an den Bezugsknotenpunkt 43 an der Singangeseite der Impedanzanpassungsstufe 44 gelegt wird. Ein Meßgerät wird über Leitungen 46 und 47 an den Bezugsknotenpunkt 43 angekoppelt. Ein Abschneideeinstellkreis 48 wird zwischen der Leitung 47 und einer anderen Leitung 50 angeschlossen, die wiederum mit einer glelohstromführenden und an den Ausgang der Energieversorgung 52 angeschlossenen Leitung 51 verbunden ist, wobei die Energieversorgung 52 Über die leitung 33 mit Weohselstromeingangsenergie versorgt wird. In der Stufe 48 sind einstellbare Elemente zur Begelung der positiven und negativen SpItzenauSachlage des am Bezugspunkt 43 erscheinenden Wechselspannungsmodulatlonssignals vorge-

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sehen· Die in Jig. 2 als einpolige Leitung geseigte Leitung 46 «u* Meßgerät 45 ist in Wirkliohkeit ein ■weipoliger Weehselsehalter, damit die Einstellung der Abeohneidepegel beobachtet werden kann (rergleieh· lig. 3).

Sas Ausgangssignal der Iepedanianpaesuageatufe 44 wird aber eine Leitung 53 dem Bandpaßateuerkreie 54 »»geführt, der auch über die Leitungen 51 and 55 »it GHeiohstromenergie rereorgt wird» über die Leitung 51

wird auoh eine Torspannongseinstellstttfe 57 Mit ^

Gleichstromenergie rersorgt und führt über eine Leitung 60 dem BandpaBsteuerkreis 54 die eingestellte Torspannung au. Bei der BandpaBsteaerstafe 54 sind erste Einstellmittel oder ein Einstellknopf 61 für die Einstellung des Pegels der unteren Grenafreguena Torgesehen «ad ebenso in demselben Kreis andere Einstellmittel 62 für die Einstellung des Pegels der oberen Örensfre4»en* dieses Kreises. Das Steuerausgangssignal des Bandpaßstauerkreises 54 wird über die Leitung 22 dem Ossillater- j kreis 15 zugeführt.

Ausführliche Beeonrelbung der Erfindung In der sohematisehen DarStellung der Jig. 3 sei die Wechselspannung auf der Auegangeleitung 11 des Umformer· 12 eine Dreiphasenspannung; dann wird ein diesem Span-

BAD OfllGJNAL

nungspegel und dieser freien· βιιΐ®ρ?«βΐ!®Μβ» Blgaal . über die leiter 21a_t 21b mti 21 e i«x fressef ©runter 35 »geführt, der elm iibllolier let· Ia dieser Stufe wird &*¥ feg«! Ic?

auf den Leitern 21% 211» und 21 β im ^wMltsii 5 ί 1 heruntertransf oralert· ^neitslieii vist foraator 35 eine fftming sviioii·». ^iaaa auf i«ß !altern 36a, 36b und 36@ ers@iitln«»i*a laegaSjgaflfilfi und dem WaehselstroacigHiiX &mt der lns^aiiseiseit· id»

Tfaforaere 12 orrwlQlit· SI© (llaielKlobtariNruok* '-57

aus Stella DiocUa, 4i* Ik tekeanter Y®ln der filier die leiter 36&~36o sageffiistea aiiA «er Bereitstellung einer 3XeIeMy: «sämig swlseken ies lusgangeleitem 38« und 38% eier Brllekfi sind· Biese AuagangespemmJig erseiieiiit fber timem den Weitem 38a und 331» liegenden Widerstand 65« Die über den Widerstand €5 aufgebaute Spannung stellt ein sasaanengesetastes Signal iar₉ das aaß einem

anteil and aue einen Weonselspanniiigaaodalationeeignal P lieeteht· Der Gleiohep&anungeanteil des ausammengesetzteaa

j Singangssignal wird dureh den Kondensator 40 a¥geblooktyund nur das Weeheelepannangsmoätilatienssignal j erseheint über den Potentiometer 41» das zwieonen die Leiter 66 und 38b geschaltet ist.

Der Abgriff 42 wird über einen Widerstand €7 mit d#m BeiugsJoietenynnkt 43 auf der Blngaagsselte der I*pedeA>-

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- "i!· JIl Jim ; -I!,,,,,.

anpassungsstufe 44 Terlmnden. Diese Iapedansanpaeaung·- stmfe besteht «as einem Paar als Baitterfolger geschalteten transistoren 68 und 7O₉ ron denen jeder einen Mit b bezeichneten Basis- oder SiageagsansehluS, einen Mit e bezeichneten Imitteranschlufl und einen geneinsaaen Terbindttttgspankt «ad einen Mit e bezeichneten Kollekter- oder Aasfangsanschltti aufweist. Der Kollekter 680 ist sewohl Mit einem Leiter 71 als anoh über einen Widerstand 72 Mit dem Leiter 53 und dem Emitter 70· rerbuaden. Der Emitter 68e ist sowohl mit der Basis 70b als auch über einen Widerstand 75 Mit einem Leiter 74 und dem Kollektor 7Oo rerianden.

Um die Iapedansanpassungsstufe 44 und die anderen Kreise ca erregen, wird die über die Leiter 23a und 23b sugefÜhrte Wechsels tr omeingangsenergie über einen Ein-Aus-Schalter und eine Sicherung 75a an die Singangsseite der geregelten SnergieTersorgung 52 geführt. Zwischen die Eingangsleiter der Snergierersorgung 52 ist eine Anzeigelampe 76 zur Anzeige der Ein-Stellung des Schalters 75 gelegt, wenn eine Wechselspannung auf den Leitern 23a und 23b liegt. Die Ausgangsgleichspannung der Energierersorgung 52 wird an die Leiter 51a und 51b gelegt. Zwischen diesen Leitern werden swei filterkondensateren 77 und 78 in Serie geschaltet, und der gemeinsame Funkt der beiden filterkendensatorem wird über einen Leiter 80 K^ dem Leiter 38b

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verbunden. !Zwei Widerstände 61 und 82 werden parallel ία den Kondensatoren 77 and 78 gelegt. Sin Widerstand 63 wird zwischen die beiden Leiter 50 und 50a geschaltet And der andere Widerstand 64 sswlsohen die Leiter 51b und 50b.

Im Absohneideinstellkreis 46 wird ein Paar von Potentiometern 85 and 66 parallel zwischen die Leiter 50a and 50b gelegt. Der Abgriff 85a des Potentiometers 85 ist über eine Diode 87 und den Leiter 47 mit dem Besugsknotenpunkt 43 verbunden, und der Abgriff 86a des Potentiometers 86 über eine andere Diode 68 mit dem Leiter 47.

Über einen Widerstand 90 ist die eine Seite des Meßgerätes 45 mit einem ersten beweglichen Kontakt 91 des Bweipöligen Wechselschalters 92 verbunden. Der andere bewegliche Kontakt 93 1st mit der anderen Seite des Meßgerät es 45 ssurüokverbunden. Einer der oberhalb der beweglichen Kontakte gezeigten festen Kontakte 94 und 65 ist mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Diode 67 und dem Abgriff 85a verbunden, und der andere feste Kontakt 95 ist mit den Leitern 60 und 38b verbunden. Ton den beiden unteren festen Kontakten ist Kontakt 96 direkt mit dem Kontakt 95 zuBammengesehaltet, und der andere Kontakt 97 mit dem gemeinsamen Punkt der

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Diod· 88 and de» Potentioaeterabgriffes 86a.

Im Vorspajnaongseinstellkreis 57 sind drei Petentiometer 100, 101 und 102 parallel swisehen dit Le ils tr 51a oad 511» gelegt. Der Abgriff 100a des Potentiometers 100 ist über den Widerstand 103 ait dem Terbindongspaakt der Dioden 87 and 88 and des Leiters 47 verbanden· Der Abgriff 101a ist über den Widerstand 104 and über den leiter 60a mit des Baadpafisteaerkreis 54 verbanden and der Abgriff 102a über den Wideretand 105 and den leiter 60b ebenfalls ait dea Kreis 54. Dieselben über die leiter 51a and 51b herangeführten Erregerpotentiale werden auch, über die leiterpaare 55a» 55b and 71» 74 »ar Erregung des Iapedanzanpassungskreieee 44 and des Bandpaß ateuer kr eieee 54 geführt.

Ia Bandpaßsteuerkreis 54 werden die über den Leiter 53 roa Iapedanzanpassangskreis 44 erhaltenen Signal über Kondensatoren 106 and 107 der Jnschlu£klemme 2 eines HochpaßYerstärkers 108 ie Kreis 54a der unteren Grensfrequena zugeführt. Dieses Sleaent kann auoh als Stufe der unteren Grenzfrequenz angesehen werden» zusaaaen mit den hinzugefügten ρassIren Elementen, die die unterste Durchlaßfrequene für diesen feil des BandpaS-kreises bestimmen. Der Terbindangsponkt swisohen Bia» gangskleame 2 des Verstärkers 108 und dea Kondensator

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107 ist sowohl mit dom leiter 6Oe (Torspannangspegeleinstelluxig) ale auch über ein !Potentiometer 110 mit einem leiter 111 rerbunden, der aueh mit eine» Seiter 119 and der Auegangeklemme 7 der Mithält 10i verbunden ist. Sin Kondensator 112 wird zwischen den leiter 111 und den gemeinsamen Punkt der Kondensatoren 106 and 107 geschaltet» Sin Serienkreie mit eimern weiteren Kondensator 113 and einem Schalter 114 wird parallel zum Kondensator 112 gelegt« lin weiteres Potentiometer 115 wird zwischen den leiter 38b und den gemeinsamen Punkt der Kondensatoren 106 und 107 geschaltet· Zusammen mit dem Schalter 114 können die Potentiometer 110 und 115 als gleichwertig mit §mm. Ib !ig. 2 gezeigten Einstellknopf 61 angesehen wertei_f der sav Steuerung des Pegels der unteren Orenzfrequens des BamctpaSsteuerkreises 54 benutzt werden kann.

Me Klemmen 1 und 3 der Einheit 108 werden zusaomengesohaltet und mit dem leiter 38b verbunden. Sie obere Klemme θ der Einheit 108 ist mit dem leiter 71 Yerbunden, und die Klemme 4 mit dem leiter 74· Über einen Serienkreie mit einem Widerstand 116 und einem Kondensator ist die Klemme 6 mit dem Leiter 38b rerbunden« Sie Aus-

gangsklemme 7 des Verstärkers im Kreis der unteren frequene ist nioht nur mit den leitern 111 und 119 bunden, sondern über einen Widerstand 118 auoh mit dem

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Leiter 5β·.

Sin Kondensator 120 (fig. 4) wird auf der Eingangsseite des Kreises 54b der oberen arenzfrequenz parallel zum Widerstand 118 geschaltet. Der S&efpaßTerstürker 121 ist der ersten Einheit 108 ähnlich, and die Klemme 2 des Verstärkers 121 wird über ein erstes und ein zweites i Potentiometer 122, 123 mit der Ausgangeklemme 7 des Verstärkers 108 Terbunden· Das eine Ende eines weiteren Potentiometers 124 1st mit dem gemeinsamen Punkt der Potentiometer 122 und 123 Terbunden, und die andere i

Seite alt einem Leiter 125· Bin Kondensator 126 wird zwischen den Leiter 125 und den gemeinsamen Punkt von Potentiometer 122, der Eingangsklemme 2 des Verstärkers 121 und dem Leiter 60b (Vorspannungspegeleinsteilung) geschaltet. Der Leiter 125 wird auch mit der Ausgangsklemme 7 der Einheit 121 und dem Ausgangsleiter 22a Terbunden·

Ein Kondensator 127 wird zwischen den Leiter 38b und den gemeinsamen Punkt der Potentiometer 122 und 123 gelegt. Parallel sum Kondensator 127 liegt ein Serienkreis mit einem Schalter 128 und einem weiteren Kondensator 130. Zusammen mit dem Sohalter 128 können die Potentiometer 122» 123 und 124 ale gleichwertig mit dem allgemein in Flg. 2 im Bandpaflregelkreis 54 gezeigt ι Binstell-

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knopf 62 angesehen werden.

Sie Klemmen 1 und 3 des Yerstärkera 121 werden untereinander und mit dem Leiter 38 verbunden, der auch mit dem Ausgangsleiter 22b verbunden ist. Die Klemme 8 ist mit dem Leiter 71 und dem Erregerleiter 55a zusammengesehaltet« Die Klemme 4 der Einheit 121 ist mit dem leiter 74 verbunden, äer auch mit dem Erregerleiter 55b zuiammengeeohaltet ist« über einen Serienkreis mit einem Wideretand 131 und einem Kondensator 132 ist die Klemme 6 mit dem Leiter 22b verbunden. Ein weiterer Widerstand 133 liegt »wischen den Auegangsleitern 22a und 22b. .

Es wird darauf hingewiesen,- daß bei dieser Aueiührungsform das zum Ausgleich des unerwünschten Ütodulationssignals erzeugte Steuerausgangssignal nicht ale gedämpftes Gleichspannungesignal an den Oozillatorkreis 15 gelegt wird. Beim Anlegen eines solchen Signals {

würde es entsprechend das vom Oszillator erzeugte 3?re- , q,uenz steuersignal abändern und die Abänderung auf- '

reohterhalten. Der GKLeichspannungeanteii des Steuersignals wird ausgesondert und nur der Wechselspannungsanteil angelegt, so daß die "Stellgenauigkeit¹¹ des ;

Oszillators nicht beeinflußt wird. J

Das Steuerausgangasignal (oder das Mbdulationskorrektur-

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signal) wird «ie in rechten Teil der Jig. 4 gezeigt Über die Leiter 22a and 22b dem Oszillator**·!· 15 zugeführt. Der Oszillator&is sollließt ein β ins teilbare β Fotentioneter 14 aar Hegelung der oberen Grenze des von einem Prequenzeinstellpotentiometer 135 iur Verfügung gestellten Steuersignale) ein Binstellpotentiometer 136 regelt die untere Trequenegrens«. Sie Endkleamen dee Potentiometers 14 sind mit den Leitern 137 und 16b verbunden. Der Abgriff Ua dieses Potentiometers ist über ein Teineinstellpotentioaeter | 135 mit dem Abgriff 136a des Potentiometers 136 verbunden, dessen eines Ende mit dem leiter 16b zusammengeschaltet ist. Das andere Ende des Potentiometers ist mit einem Leiter 137 verbunden. Hit dem Abgriff 135a 1st der Eingangsielter 22a verbunden, und der andere EingangsleIter 22b mit der Eingangsseite eines spannungsgesteuerten Oszillators 138. Dieser Oszillator schließt eine Bezugsverbindung zum Leiter 16b und eine Ausgangeverbindung über Leiter 16a ein. Der Oszillator 138 ist von der bekannten Bauart, die eine Heine von Ausgangsimpulsen oder Steuersignale »wischen den Leitern 16a und 16b erzeugt, wenn der Kreis durch das Anlegen einer Potentialdifferenz Y gleioher Hichtung zwischen den Leitern 137 und 16b erregt wird. Die ϊτβ-quenz dieser Steuerimpulse ist eine Punktion der Amplitude des GHeiohspannungepotentials V* Wenn also ent-

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sprechend ein Ausgleiohsmodulationssignal (oder Ausganga-ίΐΐ euer signal) über die leiter 22a enä 22b »wisoiwa ätn Abgriff 135a des Potentioaeters 135 and, ien impuletrzeugenden Kreis 138 gelegt wird, 00 ändert diee/BignaL die frequenz der Stauerimpulse auf den leitern 16a und 1613 im richtigen Maße and i» richtigen Sinne ₉ ob die Modulationssignal® auszugleichen» sie soast von Hot©r zum Umformer zurüokgekoppelt wurdo»«

Zur Erregung der Einrichtung wird der Schalter 74 geschlossen, und die Grleichspannung der Energieftreergungaquelle 52 erregt dann die anderen -Kreise· Der Sehalter wird in die obere üage gelegt, In. der iie Iiiiitakte 9I₉ S3 die Kontakte 94, 95 berühren und lureli das feraeMie^en des Abgriffes 85a dee Potentiometers 85 der positiYt Abaöhneidepegel des Wechselepannimgeiiodalationssignals eingestellt wird, das über das Sotentiometer 41 der Impedanzanpaßstufe 44 zugeführt wird« Der Sohalter 92 wird dann so betätigt, daß die Kontakte 91, 93 die festen Kontakte 96, 97 berühren, und diiren Yeriehiebea dt® Abgriffes 86a des Potentiometers && der H9gatiTe Absohneidepegel eingestellt wird. Die Yorspannungseinstellpotentioneter 100, 101 und 102 werden zur Regelung der Verstärkung durch die Xmpedanzanpaßstufe und den BandpaSregelkreis 54 eingestellt.

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Zar Begelang der unteren Grenzfrequenz des Hochpaßkreises 54a mit dem Verstärker 108 werden die Potentiometer 110 und 115 eingestellt, und der Schalter 114 ebenfall· aar Regelung der Parameter dieses Kreises betätigt. In ähnlicher Weise wird die obere Grenzfrequenz des Siefpaßkreises 54b mit dem Verstärker durch das Betätigen des Sohalters 128 und das Einstellen der effektiven Widerstandwerte der Potentiometer 122, 123 und 124 festgelegt. Diese rersohiedenen Regeleinrichtungen erlauben eine beachtliche Breite der λ Korrektur ron unerwünschter Modulation in verschiedenen Regeleinrichtungen, wobei die verschiedenen Umformerarten mit den verschiedenen Motorenarten verbunden und damit verschiedene Bereiche von Wechselwirkungen geschaffen werden können, die zur Vermeidung von unerwünschter Modulation und zur Stabilisierung der gesamten Anordnung kompensiert «erden müssen*

Nur um den Fachleuten beim Bau und Gebrauch, der Erfindung EU helfen und nicht,um die Erfindung daduroh ' zu beschränken, wird eine Tabelle mit den Elementen und deren Kennzeichnung und Werten angegeben, die sich bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als betriebsfähig erwiesen haben.

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Teil	, 121	12	•	KtnnüeichnuDL« oder Wert
108				Fairohild, uA7Q2C
68			40234
70			2N4037
37	88		A13B2 (6)
87,			12J914
40	78		40 Mikrofarad
77,	, 107, 1	02, 110,	2 »
106.		23, 124	8 «
113	, 132		3 "
117,			0,01 Mikrofarad
120			4,700 Picofarad
126			1 Mikrofarad
127		94	2,4 Mikrofarad
130			0,4 Mikrofarad
41	86		10 K
85,	, 101, 1		100 0ha
100,	, 122, 1
115,	133	100 K
65,	90, 118	1 K
67,		10 K
72		300 0hm
73	82, 83,	4,7 K
81,		50 0hm, 5 Watt
103	105	136.7 K
104,	131	640 K
116,		20 0hm

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PtLr den OszillatorAis 15 werden keine genauen Angaben gemacht, weil die Demodulatoranordnung der Erfindung zusammen mit einer Vielfalt τοη rerschiedenen Oszillatoranordnungen betrieben werden kann. Ih der beschriebenen Ausführungeform der Erfindung wird das Aasgleichsausgangssteuersignal, das Y#m Demodulator erzeugt und zum Oszillatorkreis geführt wird, in Serie in eine der beiden leitungen geschaltet, die die Steuergleiohspannung an den spannungsgesteuerten Oszillator legen, wobei sioh die frequenz der Ausgangssteuerimpulse i des Oszillators entsprechend den Änderungen des Pegels der angelegten Gleichspannung und des Demodulierungssignals rerändert.

Andere Oszillatoren, z. B. widerstandsgesteuerte Oszillatoren, bei denen der effektire Widerstand (und

damit die Frequenz des Osaillatorausgangssignals) in

Abhängigkeit rom Modulierungsparameter geändert wird,

können auch benutzt werden· Genauso kann das Demodulator- | ausgangssignal an einen Summierungeknotenpunkt zwischen dem Frequenzeinstellpotentiometer und dem gesteuerten

Oszillator gelegt werden. Es ist nur notwendig, daß die j Verbindung die erforderliche Kompensation des unerwünschten Modulationssignals ohne langfristige Änderung in der Frequenz des rom gesteuerten Oszillator erzeugten Signals

ermöglicht.

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Obwohl nur tine besondere Ausführungsfora der Erfindung gezeigt and beschrieben worden ist» ist es Paohleuten klar, daß verschiedene Abwandlungen und Änderungen durchgeführt werden können. Saher βοIlen in den beigefügten Ansprüchen alle diese Abwandlungen und Änderungen mit eingeschlossen sein, die ait den Grundsätzen und dea Umfang der Erfindung übereinstiaaen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche»

   1· Motorsteuereinriohtung, in der ein Umformer sur Erzeugung einer Wechselspannung für die Erregung eines Wechselstrommotors angeschlossen und ein Oszillator zur Erzeugung von Steuerimpulsen zur Begelung der Frequenz der Umformerausgangswechselspannung und zur entsprechenden Regelung der Motorgeschwindigkeit angeschlossen ist» gekennzeichnet durch eine Demodulatoranordnung (20)ι die einen zur Erzeugung eines Weohselepannungsmödulationssignals geschalteten Eingangskreis (35t 37» 40)» wobei das Signal keinen GHeichspannungsanteil aufweist und von der Frequenz der dem Motor vom Umformer zugeführten Wechselspannung abhängt, einen an den Eingangskreis angeschlossenen Bandpaßsteuerkreis (54), der Mittel (61, 62) zur Regelung der Pegel der unteren und oberen Grenzfrequenz und auch zur Regelung der Phasenverschiebung des Wechselspannungsmodulationssignals aufweist, um ein Ausgangsregelsignal bereitzustellen, und Mittel (22), um das Ausgangsregelsignal zum Oszillator zu führen, wodurch die Umformerausgangsfrequenz zur Abwandlung des Motordrehmomentwinkels und zur Kompensation eines im Eingangskreis des Motors vorhandenen unerwünschten Modulationssignals

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   geändert und die Motorsteuereinrichtung stabilisiert wird, enthält.

   2. Demodulatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekeander Eingangskreis Gleichrichtmittel (37) enthält zeichnet, daßidie zur Erzeugung eines zusammengesetzten Eingangesignals mit einem GKLeiehspannungsanteil und einem Weehselspannangsmodulationssignal angeschlossen sind, und Mittel (40), die zum Abblocken des Gleichspannungsanteiles and zum alleinigen Durchlassen des Weohselspannungsmodulationssignals an die Gleiehriehtungsmittel angeschlossen sind·

   3. Deaodulatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einstellbare Absohneidemittel .(48) zur Bestimmung der Spitzen des Weohselspannungssignals eingeschaltet sind, ehe das Veohselspannungsmodulationssignal an den Bandpaßsteuerkreis gelegt wird.

   4« Demodulatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandpaßsteuerkreis (54) erste und zweite Einstellmittel (61 mit 110, 114, 115) und (62 mit 122-124, 128) zur Veränderung der im Bandpaßsteuerkreis aufgebauten Pegel der unteren und oberen Grrenzfrequenz einschließt.

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   5. liotorsteuereinriohtung naoh Anspruch 1, wobei der Osaillator Iinetellmittel zur Veränderung der Frequenz der Steuerimpulse einschließt, am die Frequenz der TJmforaerauBgangBweohselspannung entsprechend au ändern und eine davon abhängige Veränderung der Motorgeschwindigkeit zn bewirken» gekennzeichnet duroh eine Demodulatoranordnung (20), die zwc Erzeugung eines von der Amplitude und der Frequenz der den Motor rom Umformer «ugeführten Wechselspannung abhängigen zusaaaengeeetz-ten Ein- ™

   gangeaignala geschaltete Bingangeaittel (35, 37)» wobei das zusammengesetzte Singangesignal einen GKLeichspannungsanteil und ein Wechselspannungamodulationssignal aufweist» an die Bingangeaittel angekoppelte Schaltaittel (40) zum Abblocken des GKLeiohspannungsanteiles und zum alleinigen Durchlas a en des Weohselspannungsaodulationssignals des zusamaengeeetzten Eingangssignal, einen an die Sohaltmittel angekoppelten Bandpafleteuerkreis (54)» ( der Mittel (61» 62)-zur Eegelung der Pegel der unteren und oberen Grenzfrequenz des Weohselspannungsaodttlationsaignale einschließt, üb ein Ausgangsregeleignal bereitzustellen» einstellbar· ▲bsohneidefflittel (48) » geschaltet zur Bestimmung der Spitzen des Weohselspannungeeignale, ehe ein solohes Signal an den Bandpaßsteuerfreie gelegt

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   wird, und MIttel (22) sum führen dee rom Bandpaß β te uerkrei a erzeugten Signale zum Oszillator» wodurch die UaformerauBgangsfrequenz zur Veränderung des Motordrehmomentwinkels und zur Kompensation eines im Singangekreis dee Motors rorhandenen unerwünschten Modulationssignals geändert und die Motoreteuereinriehtung stabilisiert wird, einschließt.

   Zk 6. Demodulatoranordnung nach Anspruch 5, dadurch

   gekennzeichnet, daß der Bandpaßateuerkreis erste und zweite ^einstellmittel (110, 114, 115) und (122-124, 128) zur Veränderung der im Bandpaßsteuerkreis aufgebauten Pegel der oberen und unteren Grenzfrequenz einschließt.

   7· Demodulatoranordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen zur Regelung der Vorspannungspegel in den ersten und zweiten Einstellmittel des Band-paßr steuerkreises geschalteten Vorspannungseinstei;).-kreis (57).

   8. Demodulatoranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impedanzanpassungsstufe (44) zwischen den Schaltmitteln und dem Bandpaßsteuerkreie geeohaltet wird.

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   9· Demodalatoranordnung nach Ansprach. 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßgerät (45) über einen Schalter (92) zur Anzeige des Signalpegele «wischen den Sohaltmitteln and der I»pedanzanpasBungestafe eingeschaltet wird, am eine Einstellung der positr and negativ verlaufenden Pegel eines Weohselspennungemodulationesignals zu ermöglichen, ehe ein seiches Signal den Bandpaflsteuerkreie zugeführt wird. ;

   10· Ifiotorsteuereinriohtung nach Ansprach 1 and 5, in der ein !Informer zur Erzeugung einer Wechselspannung

   zur Erregung eines Wechselstrommotors and ein Oszillator zur Erzeugung von Steuerimpulsen zur Regelang der Frequenz der Umformerausgangsweohselspannang angeschlossen sind und der Oszillator Einstellmittel zur Veränderung der Frequenz der Steuerimpulse einschließt, um die frequenz der Umformerausgangswechselspannang entsprechend zu ändern und eine davon abhängige Veränderung der *

   Motorgeschwindiglceit zu bewirken, gekennzeichnet durch eine Demodulatoranordnung (20), die Eingangsmittel, die einen zur Erzeugung eines von der Umformerausgangsspannung abhängigen Weohselspannungssignals geschalteten Transformator (35) und einen an den Transformator angeschlossenen GKLeichrichterkreis

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   (37) einschließen, um das WeohaelspannungBsignal gleichzurichten und um ein zusammengesetztes Eingangssignal mit einem Grleichspannungsanteil und einem Wechselapannungamodulationasignal in Abhängigkeit von der unerwünschten Modulation des Motordrehmomentwinkels bereitzustellen, einen an den Gleichrichterkreis angeschlossenen Kondensator (40) zum Abblocken des Grleichspannungsanteilee und zum alleinigen Durchlassen des Weohselspannungsmodulationssignals, ein zwischen dem Kondensator und einem Bezugeknotenpunkt (43) geschaltetes Potentio-

   des meter (41) zur Regelung des Anteiles/duroh den Kondensator hindurchgelassenen Wechselspannungsmodulationssignals, der an den Bezugsknotenpunkt angelegt wird, einen Abschneideeinstellkreia (48) .der an den Bezugsknotenpunkt angeschlossen ist und einstellbare Mittel (85» 86) zur Regelung der positv und negativ verlaufenden Spitzen des Wechselspannungsmodulationssignals aufweist, einen an den Bezugsknotenpunkt angeschlossenen BandpaßSteuerkreis (54), der einen Hochpaßverstärkerkreis (54a) mit ersten zur Regelung des Pegels der unteren Grenzfrequenz geschalteten Einstellmitteln (110, 114, 115) und einen üefpaßverstärkerkreis (54b) mit zweiten zur Regelung des Pegels der oberen Grenzfrequenz des Wechselspannungsmodulationssignals geschalteten

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   EinstellHi-tteln (122-124, 128) aufweist, am ein Ausgangsregelsignal zu erzeugen, and Mittel (22a» 22b) zuii Führen des Ausgangsregelsignale zum Oszillator, wodurch die Umformerausgangsfrequenz zur Veränderung des Motordrehmoaentwinkels und zur Kompensation eines im Eingangekreis des Motors vorhandenen unerwünschten Modulationssignals geändert und die Motorsteuereinrichtung stabilisiert wird, einschließt·

   11. Demodulatoranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorspannungspegeleinstellkreis (57) mit dem Bandpaßsteuerfreie verbunden ist, wobei der Vorspannungspegeleinstellkreis erste Einstellmittel (101) zur Eegelung dee Vorspannungspegels des Hoohpaßverstärkerkreises und zweite Einstellmittel (102) zur Regelung des Vorspannungspegels des Tiefpaßverstärkerkreiseβ einschließt.

   12. Demodulatoranordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Meßgerät (45) und einen so eingebauten Schalter (92), daß das Meßgerät selektiv im Kreis mit dem Bezugsknotenpunkt (43) und dem Absohneideeinstellkreie (48) lur Schaffung einer sichtbaren Anzeige der posiür und negativ verlaufenden Spitzen des Weohselspannungemodula-

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   tionasignale rerbunden wird.

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