DE1911047A1 - Circuit arrangement for regulating the speed or the delivery rate of fans, circulating pumps or similar delivery devices for delivering a liquid or gaseous medium - Google Patents
Circuit arrangement for regulating the speed or the delivery rate of fans, circulating pumps or similar delivery devices for delivering a liquid or gaseous mediumInfo
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Description
Schaltungsanordnung für die Regelung der Drehzahl bzw. der Fördermenge von Lüftern, Umwälzpumpen oder dergleichen Fördervorrichtungen zum Fördern eines flüssigen oder gasförmigen Mediums Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung dür die Regelung der Drehzahl bzw. der Fördermenge von Lüftern, Umwälspumpen oder dergleichen Fördervorrichtungen zum Fördern eines flüssigen oder gasförmigen Mediums, die von einem Drehstrommotor, insbesondere einem Asynchron-Kurschlußläufermotor angetrieben werden.Circuit arrangement for regulating the speed or the delivery rate of fans, circulating pumps or the like conveying devices for conveying a liquid or gaseous medium The invention relates to a circuit arrangement for regulating the speed or the flow rate of fans, circulation pumps or similar conveying devices for conveying a liquid or gaseous medium, that of a three-phase motor, in particular an asynchronous short-circuit motor are driven.
Bei anordnungen der hier in Frage stehenden Art, wie sie z.B. für die Drehzahlregelung bei sogenannten Universalmotoren, bei Motoren für den Antrieb bei Tonbandgeräten usw. verwendet werden besteht der Nachteil, daß die Regelung einen großen apparativen Aufwand erforderlich macht und außerdem dauernd eine Wartung der Teile notwendig ist, ganz abgesehen davon, daß die Maschinen, bei denen eine solche Drehzahlregelung mit den bekannten Anordnungen überhaupt möglich ist, selbst relativ teuer sind. Die Regelung mit Hilfe von sogenannten Regeltransformatoren hat den Nachteil, daß verhältnismäßig viel Raum in Anspruch genommen wird und evtl. ein Stellmotor mit Getriebe erforderlich ist und daß vor allem auch eine echte Sinuaspannung erhalten wird.With arrangements of the type in question here, as you e.g. for speed control with so-called universal motors, with motors for the drive be used in tape recorders, etc. there is the disadvantage that the scheme requires a large amount of equipment and also requires constant maintenance of the parts is necessary, quite apart from the fact that the machines in which one such speed control is even possible with the known arrangements are relatively expensive. The regulation with the help of so-called regulating transformers has the disadvantage that a relatively large amount of space is required and possibly a servomotor with gear is required and that above all a real sinus voltage is obtained.
Aus allen diesen Gründen sind die bekannten Anordnungen für viele Anwendungszwecke nicht gesignet. Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, hier Abhilfe zu schaffen. For all of these reasons, the known arrangements are common to many Applications not signed. The aim of the present invention is to to remedy this.
Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Schaltungsanordnung vorgesehen, daß man in Jede der drei Phasenzuleitungen eine aus zwei antiparallel geschalteten Thyristoren bestehends Einrichtung einschaltet, deren Thyristoren mit Hilfe einer elektronischen Steuereinrichtung ss werden, daß die Symmetrie der drei Phasen einerseits in sich und andererseits einander gegenüber erhalten bleibt. Hierbei ist zweckmäßigerweise die Anordnung so getroffen9 daß der die Thyristoren enthaltenden Einrichtung ein elektronisches Verzögerungs-Netzwerk zugeordnet ist, und daß man hierbei die Symmetrie der drei Phasen dadurch erhält, daß die Verzbgerung des Anschnittes fur alle drei Phasen von einem und dem; selben Verzögerungs-Netzwerk bestimmt wird. Vorsugsweise sind die Motorspulen des zu regelnden Antriebsmotors ausserhalb der die Thyristoren aufweisenden Einrichtung stets in einem geschlossene: Stromkreis enthalten, wobei vorteilhafterweise die Motorspulen des zu regelnden Antriebsmotors in Sternschaltung aneinandergereiht sind. Hierbei kann z.B, der Öffnungswinkel der angeschnittenen Sinuswellen der Thyristoren so groß gewählt sein, daß sich alle drei Richtungen überlapperl, die Anordnung kann jedoch auch so getroffen sein, daß der Mittelpunkt der Sternschaltung geerdet ist, wobei zweckmässigerweise jede der in Sternschaltung zusammengeschalteten Motorspulen des zu regelnden Motors eine elektronische Einrichtung, bestehend aus zwei antiparallel geschalteten Thyristoren enthält. Vorzugsweise steht das Verzögerungs-Netzwerk mit den drei Phasenzuführungen über eine Impulsform-und -addiereinrichtung in Verbindung, welche die Seweilige Phasenlage abtastet und die sich hierbei ergebenden Impulse addiert und in Reihe hintereinanderlegt, wobei das Verzögerungs-Netzwerk zweckmässigerweise mit den jeweils einer Motorspule zugeordneten elektronischen Einrichtungen mit Zwei antiparallel geschalteten Thyristoren über eine Impulssortiereinrichtung verbunden ist, welche die in Reihe ankommenden Impulse wieder an Hand eines Richtsignals auseinandersortiert. For the above purpose is according to the invention in the new Circuit arrangement provided that one in each of the three phase leads device consisting of two anti-parallel connected thyristors switches on, whose thyristors are ss with the help of an electronic control device that the symmetry of the three phases on the one hand in themselves and on the other hand opposite one another obtain remain. The arrangement is expediently like this met9 that the device containing the thyristors is an electronic delay network and that the symmetry of the three phases is obtained by that the delay of the gate for all three phases of one and that; the same Delay network is determined. As a precaution, the motor coils of the are to be regulated Drive motor outside of the device having the thyristors always in a closed: circuit included, advantageously the motor coils of the drive motor to be controlled are lined up in a star connection. Here For example, the opening angle of the cut sine waves of the thyristors can be like this be chosen large that all three directions overlap, the arrangement can however, it must also be made in such a way that the center of the star connection is earthed, each of the motor coils connected in a star connection is expediently of the motor to be controlled an electronic device consisting of two anti-parallel contains switched thyristors. The delay network is preferably with the three phase feeds in connection with a pulse shaping and adding device, which scans the multiple phase position and the resulting impulses added and placed in a row, being the delay network expediently with the electronic one assigned to each motor coil Devices with two anti-parallel connected thyristors via a pulse sorting device is connected, which the incoming in series pulses again on the basis of a directional signal sorted apart.
Die erfindungsgemäße Anordnung -gestattet eine einwandfreie Drehzahlregelung mit denkbar geringem apparativem Aufwand.The arrangement according to the invention allows perfect speed control with very little expenditure on equipment.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes-der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung,-Fig. la eine Einzelheit der Anordnung nach Fig. 1 in schematischer Darstellung, Fig. 1b den mit der Anordnung nach Fig. la zu erzielenden Spannungsverlauf, Fig. 2 den Spannungeverlauf bei Verwendung der erfindung-sgemäßen Anordnung und Fig. 3 das Blockschaltbild einer Ausführungs form des Erfindungsgegenstandes.In the drawing is an embodiment of the subject-the Invention shown. 1 shows an arrangement according to the invention in schematic form Representation, -Fig. la a detail of the arrangement of FIG. 1 in a schematic Representation, Fig. 1b the voltage curve to be achieved with the arrangement according to Fig. La, 2 shows the voltage curve when using the arrangement according to the invention and Fig. 3 shows the block diagram of an embodiment of the subject matter of the invention.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist für die Drehzalregelung von Drehstrommotoren, insbesonuere von Asynchron-Kurzschlußläufermotoren bestimmt und dadurch gekennzeichnet, daß in jede der drei Phasen zuleitungen RST eine elektronische Einrichtung geschaltet iat, wie sie in B la gezeigt ist, de aus zwei antiparallel geschalteten Thyristoren 1, 2 besteht. Bekanntlich kann man mit Hilfe von solchen Thyristoren aus dem sinusförmigen Sapnnungsverlauf gemäß Kurve 3 durch die sogenannte Anschnittstellung - indem man die Zündung der Thyristoren früher oder später vornimmt - einen Spannungsverla.f gemaß der Kurve 4 erreichen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden die Thyristoren mit Hilfe einer elektronischen Steuereinrichtung so gezündet, daß die Symmetrie der drei Phasen einerseits in sich lind andererseits einander gegenüber erhalten bleibt.The circuit arrangement according to the invention is for speed control of three-phase motors, especially asynchronous squirrel cage motors and characterized in that in each of the three phase leads RST an electronic Device switched iat, as shown in B la, de of two antiparallel switched thyristors 1, 2 consists. It is well known that with the help of such Thyristors from the sinusoidal voltage curve according to curve 3 through the so-called Cutting position - by making the thyristors ignite sooner or later - Achieve a voltage drop according to curve 4. In the inventive The thyristors are arranged with the help of an electronic control device ignited in such a way that the symmetry of the three phases on the one hand is inherent on the other is preserved in relation to each other.
Man geht hierbei zweckmässigerweise so vor, daß man der die Thyristoren enthaltenden Einrichtung ein elektronisches Verzögerungs-Netzwerk - vergl. z.B.One proceeds here expediently so that one of the thyristors device containing an electronic delay network - cf. e.g.
dsis Netzwerk 5 in Fig. 3 - zuordnet, wobei die Verzögerung des Anschnittes für alle drei Phasen von einem und demselben Verzögerungs-Netzwerk bestimmt wird. Die Drehzahl des Antriebsmotors wird hierbei durch Veränderungen der Anschnitte der Thyristoren aufgrund der von der Drehzahl abhängigen Last kontinuierlich zwischen dem Wert "O" und einem Höchstwert verändert, Die Spannungen der durch Anschnitt steuerung beeinflussten Phasen werden durch die Fourier-Analyse in eine Reihe von ungleichen sinusförmigen Schwingungen zerlegt, die in ihrer Amplitude vom Anschnittpunkt abhängig sind und im Motor tiagnetfelder verschiedener Richtungen und verschiedener Intensitäten erzeugen. Durch Veränderungen der Anschnitte bei den Sinuswellen der Thyristoren werden die Amplituden der oberen Harmonischen und damit auch die Drehfelder und die statischen Felder verändert. Es ergibt sich nämlich bei der Zerlegung der Schwingungen nach der Fourier-Reihe, daß Drhmagnetfelder mit verschiedenen geschwindigkeiten und ein statisches Magnetfeld vorhanden sind, wobei beim verändern der Anschnitte z.B. bei der Sinushalbwelle 50 Hz von Thyristoren sich die Amplituden der oberen Harmonischen und dadurch auch die Drehfelder und statischen Felder verändern.dsis network 5 in Fig. 3 - assigns, the delay of the gate is determined for all three phases by one and the same delay network. The speed of the drive motor is here through changes the gates of the thyristors are continuous due to the load dependent on the speed between the value "O" and a maximum value changed, the voltages of the through gate Control-influenced phases are divided into a number of phases by Fourier analysis unequal sinusoidal oscillations broken down in their amplitude from the gating point are dependent and in the engine tiagnetfelder of different directions and different Generate intensities. By changing the gates in the sine waves of the Thyristors become the amplitudes of the upper harmonics and thus also the rotating fields and changed the static fields. It results from the decomposition of the Vibrations according to the Fourier series, that wire magnetic fields with different speeds and a static magnetic field are present, with changing the gates E.g. with the sine half-wave 50 Hz of thyristors the amplitudes of the upper Change harmonics and thereby also the rotating fields and static fields.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung sind die Motorspulen 8, 9, lo des zu regelnden Antriebsmotors 11 außerhalb der die Thyristoren aufweisenden elektronischen Einrichtungen 12, 13, 14 stets in einem ge schlossenen Stromkreis enthalten, indem sie in Sternschaltung aneinander gereiht sind, wobei der Mittelpunkt der Sterneschaltung geerdet ist, wie be 15 gezeigt ist. Es ergibt sich also eine Anordnung, bei der jede in Sternschaltung zusammengeschalteten Motorspulen des zu regelnden Motors eine elektronische Einrichtung bestehend aus zwei antiparallel geschalteten Thyristoren enthält. Bei einer solchen Anordnung werden die Spannungen RST in der oben geschilderten Weise angeschnitten, wobei sie sich durch die }ourierdialyse in eine Reihe von ungle-chen sinusförmigen Schwingungen ents rechend den Harmonischen f 0, f 3, # 5, # 7, f 9 zerlegen lassen. Diese Schwingungen sind in ihrer Amplitude, nicht aber in ihrer -hase vom Anschnittpunkt abhängig, d e verschiedenen Spannunbren bilden im Motor Magnetfelder verschiedener Richtungen und Drehrichtungen und verschiedener Intensität, so daß die Regelung leicht vorgenommen werden kann.In the arrangement shown in Fig. 1, the motor coils 8, 9, lo of the drive motor 11 to be controlled outside of the electronic ones having the thyristors Facilities 12, 13, 14 always in a ge closed circuit contained in that they are strung together in a star connection, with the center point of the star connection is grounded as shown at 15. So there is one Arrangement in which each motor coils of the to regulating motor an electronic device consisting of two antiparallel contains switched thyristors. With such an arrangement, the stresses RST cut in the manner described above, whereby it is through the} ourierdialysis into a series of unequal sinusoidal oscillations corresponding to the harmonics Have f 0, f 3, # 5, # 7, f 9 disassembled. These vibrations are in their amplitude, but not dependent in their phase on the starting point, the various tension points create magnetic fields in different directions and directions of rotation and different in the motor Intensity, so that regulation can be made easily.
Selbsterständlich ist die oben geschilderte Ausführungsform in erster Linie für auf dem Markt übliche Motoren gedacht, es ist jedoch auch denkbar, die Regelung so vorzunehmen, daß der Öffnungswinkel der angeschnittenen Sinuswellen des Thyristors so groß gewählt wird, daß sich alle drei Wicklungen überlappen, dann benötigt man keine Erdung. Bei niedrigen Geschwindigkeiten, wenn der Winkel klein ist, ist jedoch die oben geschilderte Anordnung erforderlich. Solche Anschnitte bei kleinen Winkeln sind in Fig. 2 gezeigt, in der der Spannungsverluf 16, 17, 18 mit der Bildung von Ausschnitten 19, 20 bei der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt ist.The first embodiment described above is self-evident Line intended for common engines on the market, but it is also conceivable that the Make control so that the opening angle of the trimmed sine waves of the thyristor is chosen so large that all three windings overlap, then no grounding is required. At low speeds, if the angle is small, however, the arrangement described above is required. Such Sections at small angles are shown in Fig. 2, in which the voltage curve 16, 17, 18 with the formation of cutouts 19, 20 in the arrangement according to the invention is shown.
Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß das Verzögerungs-Netzwerk 5 mit den drei Phasenzuführungen RST über die Leitungen 21a, 21b, 21c und einer Impulsform- und -addiereinrichtung 22 in Verbindung steht, welche die jeweilige Phasenlage abtastet und die sich hierbei ergebenden Impulse addiert und in Gestalt einer Reihe 23 mit jeweils um etwa 60° gegeneinander versetzten Impulsen hintereinanderlegt. Mit den jeweils einer Motorspule, wie sie bei 24a, 24b, 24c angedeutet sind, zugeordneten elektronischen ,Einrichtungen wie sie bei 25b, 25c angedeutet sind, ist das Verzögerungs-Netzwerk über ene Impulssortiereinrichtung 26 sowie über die Leitungen 27a, 27b, 27c verbunden, welche die in Reihe ankommenden Impulse wieder anhand eines Richtsignals 28 auseinandersortiert. flas Verzögerungs-Netzwerk kann durch Handregler oder Fühler in seiner Verzögerung verändert werden.From Fig. 3 it can be seen that the delay network 5 with the three phase leads RST via lines 21a, 21b, 21c and a pulse shape and adding device 22 is connected, which scans the respective phase position and the resulting pulses are added together and in the form of a row 23 impulses offset from one another by about 60 ° are placed one behind the other. With the each associated with a motor coil, as indicated at 24a, 24b, 24c electronic devices as indicated at 25b, 25c is the delay network connected via a pulse sorting device 26 and via the lines 27a, 27b, 27c, which separates the pulses arriving in series again using a directional signal 28. flas delay network can be delayed by hand controls or sensors to be changed.
Es sind noch zwei Drehzahlbegrenzungspotentiometer vorgesehen, mit deren Hilfe die unterste und oberste Grenze des Drehzahlbereichs festgelegt werden kann.There are still two speed limit potentiometers intended, with the help of which the lowest and highest limits of the speed range are set can be.
Die Anordnung besitzt zur Steuerung der Anschnitte der Sinuswelle der Thyristoren Fühler, z.B. Wärme-und Költefühler, welche die zu regelnde Größe jeweils überwachen und feststellen, wobei dem 'ühleranschlußteil eine Einrichtung zum Verstellen des Proportionalitätsfaktors des Reglers zugeordnet sein kann. Selbstverständlich ist auch noch eine Einrichtung für die Temperaturwahl für die Kälte-und Wärmefühler vorgesehen, die Begrenzung in Richtung zum Stillstand des Motors ist in Gestalt eines Binstellreglers im Inneren des Gerätes eingebaut. Der Anschnitt wird durch Wärme- und Kältefühler betrieben.The arrangement has to control the gates of the sine wave the thyristor sensors, e.g. heat and Költe sensors, which determine the variable to be controlled each monitor and determine, with the 'ühleranschlussteil a device can be assigned to adjust the proportionality factor of the controller. Of course there is also a device for selecting the temperature for the cold and heat sensors provided, the limitation in the direction of the motor standstill is in the form of a setting controller built into the interior of the device. The bleed is through Heat and cold sensors operated.
Diese Fühler sind umschaltbar, wobei der Wärmefühler be zunehmender Kälte (z.B. unter 210) den Motor mit zunehmender Drehzahl betätigt, während derselbe Fühler bei abnehmender Kälte (z.B. zwischen 21,5° a und 220 C) als Kältefühler wirksam wird, der den Motor mit zunehmender Temperatur zwar stärker bewegt. Bei 21O a könnte in diesem Falle z.B. der Motor stehenbleiben.These sensors are switchable, whereby the heat sensor be increasing Cold (e.g. below 210) actuates the engine with increasing speed while the same The sensor is effective as a cold sensor when the coldness drops (e.g. between 21.5 ° a and 220 C) which moves the engine more with increasing temperature. At 21O a could in this case, for example, the engine will stop.
Die Fühler können jedoch auch selbsttätig umschaltbar sein, z.B. indem ein Relais mit Umschalter vorgesehen ist, wobei dasselbe Gerät, z.B. ein Ventilator, mit zunehmender Kälte Wärme fördern und mit zunehmender Wärme ab einer bestimmten Grenze nach oben die kühlere Luft bewegen kann. Das Relais mit Umschalter schaltet bei Erreichen der Überganstemeperatur zwischen "Wärmen" und mühlen mit Hilfe des Wärmekühlers um.However, the sensors can also be switchable automatically, e.g. by a relay with changeover switch is provided, whereby the same device, e.g. a fan, with increasing cold promote heat and with increasing heat from a certain The upper limit is the cooler one Air can move. The relay with Toggle switch switches between "warming" and when the transition temperature is reached mill with the help of the heat cooler.
Zum Konstanthalten der Drehzahl des Antriebsmotors kann man auch Fühler vorsehen, die das Drehmoment überwachen. Mit Hilfe der Fühler werden über ein Steuergerät für das Verzögerungs-Netzwerk Steuerimpulse oder eine Steuer-Sinusspannung überlagert, die in Form und Amplitude von elektrischen Umformern gesteuert werden. Diese Anordnung ermöglicht auch eine Regelung der Drehzahl der Drehmomente, die innerhalb des Moment-Drehzahl-Diagrammes eines Asynchronmotors liegen.Sensors can also be used to keep the speed of the drive motor constant provide that monitor the torque. With the help of the sensors, a control unit control pulses or a control sinusoidal voltage superimposed for the delay network, the shape and amplitude of which are controlled by electrical converters. This arrangement also enables the speed of the torques to be controlled within the torque-speed diagram of an asynchronous motor.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691911047 DE1911047A1 (en) | 1969-03-05 | 1969-03-05 | Circuit arrangement for regulating the speed or the delivery rate of fans, circulating pumps or similar delivery devices for delivering a liquid or gaseous medium |
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DE19691911047 DE1911047A1 (en) | 1969-03-05 | 1969-03-05 | Circuit arrangement for regulating the speed or the delivery rate of fans, circulating pumps or similar delivery devices for delivering a liquid or gaseous medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1911047A1 true DE1911047A1 (en) | 1970-09-17 |
Family
ID=5727125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691911047 Pending DE1911047A1 (en) | 1969-03-05 | 1969-03-05 | Circuit arrangement for regulating the speed or the delivery rate of fans, circulating pumps or similar delivery devices for delivering a liquid or gaseous medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1911047A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1984000451A1 (en) * | 1982-07-13 | 1984-02-02 | Arid Patent Ag | Method and device for controlling the rotation speed of an asynchronous motor |
FR2546685A1 (en) * | 1983-05-26 | 1984-11-30 | Impulsion L | Method of variable-speed control of polyphase motors from a DC or rectified current source |
-
1969
- 1969-03-05 DE DE19691911047 patent/DE1911047A1/en active Pending
Cited By (2)
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WO1984000451A1 (en) * | 1982-07-13 | 1984-02-02 | Arid Patent Ag | Method and device for controlling the rotation speed of an asynchronous motor |
FR2546685A1 (en) * | 1983-05-26 | 1984-11-30 | Impulsion L | Method of variable-speed control of polyphase motors from a DC or rectified current source |
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