DE2159308A1 - Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung von elekromotoren - Google Patents

Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung von elekromotoren

Info

Publication number
DE2159308A1
DE2159308A1 DE19712159308 DE2159308A DE2159308A1 DE 2159308 A1 DE2159308 A1 DE 2159308A1 DE 19712159308 DE19712159308 DE 19712159308 DE 2159308 A DE2159308 A DE 2159308A DE 2159308 A1 DE2159308 A1 DE 2159308A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistor
circuit
motor
circuit arrangement
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19712159308
Other languages
English (en)
Inventor
Bernhard Dipl Ing Walter
Dieter Hermann Walther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent Deutschland AG
Original Assignee
Standard Elektrik Lorenz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Standard Elektrik Lorenz AG filed Critical Standard Elektrik Lorenz AG
Priority to DE19712159308 priority Critical patent/DE2159308A1/de
Priority to AU48117/72A priority patent/AU476663B2/en
Publication of DE2159308A1 publication Critical patent/DE2159308A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/10Commutator motors, e.g. repulsion motors
    • H02P25/14Universal motors
    • H02P25/145Universal motors whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value, speed feedback

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

  • Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung von Elektromotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Wechselstrommotors, in der der Zündzeitpunkt eines bidirektional leitenden steuerbaren Halbleiters von der Aufladung eines Ztlndkondensators bestimmt wird, mit einer parallel zum Zündkondensator liegenden Gegenkopplungsschaltung, in der ein Transistor angeordnet ist.
  • Es ist bereits bekannt, Elektromotore in ihrer Drehzahl in der Weise zu steuern, daß in Reihe mit dem Motor eine steuerbare Haibleitervorrichtung angeordnet wird, deren ZUndzeitpunkt bezüglich der Netzwechselspannung verschoben wird.
  • Bei der Speisung des Motors aus dem Wechselstromnetz wird in der Regel ein bidirektional leitendes Halbleiterelement verwendet., das beispielsweise unter der Bezeichnung "Triac" in der Technik bekannt ist. Durch Verschieben des ZUndeinsatzpunktes dieses Halbleiterelementes innerhalb einer Halbperiode der Netzwechselspannung ist es möglich, eine Steuerung des Motorstromes und damit der Drehzahl und des Drehmomentes vorzunehmen.
  • Die steuerbare Halbleitervorrichtung wird dabei meist durch Entladung eines Kondensators tiber ein kontaktloses elektrisches Schaltelements wie z.B. einer Triggerdiode, gezündet.
  • Hierbei ist eine Verschiebung des Zündzeitpunktes in der Weise möglich, daß die Aufladung des Zündkondensators bebeeinflußt wird. Eine solche Veränderung der Aufladezeit des Zündkondensators kann auch abhängig von der Rest-EMK des Motors selbsttätig vorgenommen werden, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift 1 952 220 beschrieben wird.
  • Es ist bereits bekannt, bei solchen Schaltungsanordnungen zur Steuerung oder Regelung von Elektromotoren durch eine der Drehzahl propdrtionalen elektrischen Spannung eine Gegenkopplung auf den Aufladestrom des Zündkondensators bei einer Halbwelle d'er Netzwechselspannung auszt en, so daß ein Teil des Aufladestromes des Zündkondensators parallel zu diesem abgeleitet wird.
  • Weiterhin sind Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen während einer Halbwelle die Aufladung des Zündkondensators vom Stromfluß. durch den Motor beeinflußt wird> uHL bei der darauffolgenden Halbwelle ein schnelleres Erreichen der Zündspannung zu erzielen. Die Schaltungsanordnung ist hierbei so ausgelegt, daß während einer Halbwelle, die stets die gleiche Polarität hat, die beschleunigte Aufladung des Zündkondensators erfolgt, damit in der folgenden Halbwelle der Motor früher gezündet wird. Diese Schaltungsanordnungen haben den Nachteil, daß bei Belastung des Motors trotz Regelwirkung nicht das volle Drehmoment, welches der Motor abzugeben in der Lage ist, erreicht wird. Dies beruht darauf, daß die nicht geregelte Halbwelle, insbesondere bei eingestellter niedriger Drehzahl des Motors nicht den vollen Stromflußwinkel erreichen kann, so daß niemals die volle Motorleistung erzielt werden kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Drehzahlsteuerung für Wechselstrommotore zu schaffen, in der der Zündwinkel in einem sehr weiten Bereich verschoben werden kann und in der eine automatische Nachregelung in jeder Halbwelle erfolgen kann.
  • Die Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung zur- Drehzahlsteuerung gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in der ersten Halbwelle des Wechselstroms mittels eines steuerbaren Halbleiters, der durch die Rest-EMK des Motors geschaltet wird, die Ladezeit des Zündkondensators .und während einer zweiten Halbwelle des Wechselstroms mittels eines steuerbaren Halbleiters, der durch eine dem Motorstrom proportionale Spannung gesteuert wird, die Ladezeit des Zündkondensators beeinfluRbar ist.
  • In weiterer Ausbildung der Erfindung sind Mittel in der Schaltung vorgesehen, die bewirken, daß die Rest-EMK des Motors während der Netzhalbwellen einer Polarität die Leitfähigkeit des steuerbaren Halbleiters erhöhen und während der anderen Netzhalbwellen nicht beeinflussen, und daß die dem Motorstrom proportionale Spannung einen anderen steuerbaren Halbleiter in den Netzhalbwellen beeinflußt, in der der erstgenannte steuerbare Halbleiter nicht von der Rest-EMK beeinflußt wird.
  • In dieser Schaltungsanordnung zum automatischenKonstanthalten der Drehzahl eines Wechselstrommotors bei wechselnder Belastung kommen zwei verschiedene Steuerprinzipien zur Wirkung.
  • Einmal wird über die am Motor abfallende Rest-EMK, die von der Motordrehzahl abhängt, eine automatische Regelung erreicht und zum anderen wird durch den Motorstromfluß, der durch einen in dem Motorstromkreis angeordneten Festwiderstand in eine Spannung transformiert wird, eine zweite Regelung erzielt. Die beiden Regelsysteme werden dadurch getrennt, daß während einer Halbwelle der Netzwechselspannung nur eine Regelung und in der folgenden Halbwelle die andere zur Wirkung kommt. Hierbei muß berücksichtigt werden, daß die beiden Regel systeme nicht unabhängig voneinander sind. Wird durch eine Anderung der Rest-EMK über die zugehörige automatische Regelung der Zündwinkel vergrößert, so erhöht sich automatisch der Stromfluß im Motorstromkreis. Dies bedeutet daß das andere Regelsystem, das durch-den Motorstrom gesteuert wird, ebenfalls beeinflußt wird, und zwar in dem gleichen Regelsinn, d.h. auch im Sinne einer zündwinkelvergrößerung.
  • Umgekehrt kann das Regelsystem, das durch den Motorstromfluß gesteuert wird, nur mittelbar über die Motordrehzahl das andere Regelsystem beeinflussen. Da aber wegen der trägen Massen des Motors dessen Drehzahl nicht sofort geändert wird, wird die Steuerung über die Rest-EMK bestimmend sein und die Steuerung über den Motorfluß von dieser abhängen.
  • Aus dieser Schaltungsanordnung ergeben sich mehrere Vorteile.
  • Erstens erfolgt die automatische Drehzahlregelung während jeder Halbwelle, so daß der volle Stromflußwinkel und somit das volle Drehmoment zur Verfügung steht, Zweitens wird das Wechselstromnetz gleichmäßiger belastet. Drittens wird durch die beiden verschiedenen Regelprinzipien, die immer nacheinander zur Wirkung kommen, vermieden, daß die Motordrehzahl außer Kontrolle gerät, dadurch die Trägt heit des Motors die Meßwertaufnahme über die Rest-EMK von der Wirkung nämlich der Drehzahländerung-, getrennt wird.
  • Die Schaltungsanordnung soll anhand der-- Figur 1 erläutert werden.
  • Mit dem Motor M ist ein bidirektional leitender steuerbarer Halbleiter T1 und ein niederohmiger,Widerstand R6 in Reihe an eine Wechselspannungsquelle geschaltet. Die Zündung des bidirektional leitenden steuerbaren HalbleitersT1 erfolgt über ein an sich-bekanntes Zündgerät, dessen Zeitkonstante durch die Widerstände R-> R3, R4, R5 und R8 und durch die Dioden D2 D3 und D4 festgelegt ist.
  • Durch den Steliwiderstand R3 wird die Möglichkeit gegeben, die Zeitkonstante der RC-Kombination zu verändern und somit über die Triggerdiode Dt den Zündwinkel des bidirektional leitenden steuerbaren HalbleiteraT1 zu verändern. Die im Motor M hervorgerufene-Rest-EMK gelangt über die Diode D2 und den Widerstand R4 an den Emitter des steuerbaren Halbleiters T2 und von dem Emit- -ter über den Widerstand R3 an den Kollektor desselben Halbleiters und über die Widerstände R2 und R1 gelangt die Rest-EMK an die Basis dieses steuerbaren Halbleiters T2. Diese Basis ist über die Diode D3 mit dem Kollektor verbunden, der wiederum über den Widerstand R5 an den Zündkondensator C1 gelegt ist. Über den Widerstand R8 und die Diode D4 steht dem Zündkondensator Ci ein zweiter Ladeweg zur Verfügung. Ein Teil dieses Ladestromes wird über die Diode D und den steuerbaren Halbleiter T3, der mit einem Anschluß unmittelbar am Netz liegt, abgeleitet. Die an dem Widerstand R6 abfallende, vom Motorfluß abhängige Spannung wird über eine Diode D6 an den Steueranschluß des steuerbaren Halbleiters gelegt.
  • Zwischen der Diode D6 und dem Steueranschluß des Halblei ters T3 und zwischen dem Widerstand R6 und dem Netzanschluß sind je ein Widerstand R7 und ein Kondensator C2 geschaltet, die zueinanderparallel liegen.
  • Die Schaltungsanordnung gemäß-der der Erfindung arbeitet in folgender Weise.
  • Läuft der Motor M mit seiner Solldrehzahl, so wird der steuerbare Halbleiter T2 von der Rest-EMK des Motors nur so weit und so lange aufgesteuert, daß der Motor seine Drehzahl einhält, während der andere steuerbare Halbleiter T3 während der ganzen Zeittleitend ist. Über den Zweig, in dem die Diode D2, die Widerstände R4, R3 und R; angeordnet sind, gelangt während einer negativen Halbperiode Stromauf den Zündkondensator C1 und über den Zweig, der die Widerstände R1, R2 und R5 und die Diode D3 enthält, und über den Zweig, der den Widerstand R8 und die Diode D4 enthält, gelangt während einer positiven Halbperiode Strom auf den Zündkondensator C1. Über die DIode D5 und den steuerbaren Halbleiter T3 wird ein Teil des positiven Ladestromes des Zündkondensators c abgeleitet. Am Motor M fällt eine Rest-EMK ab, die von seiner Drehzahl abhängt.
  • Und zwar ist die Rest-EMK des Motors umso größer je grösser seine Belastung und somit niedriger seine Drehzahl ist.
  • Diese Rest-EMK wird über den Zweig, der parallel zum Motor M geschaltet ist, abgegriffen und-an den steuerbaren Halbleiter T2 gelegt, der aufgrund dieser Spannung seine Emitter-Kollektor-Strecke aufgesteuert. Ein erhöhter Ladestrom, dessen Richtung durch die Diode D2 festgelegt wird, gelangt über den Widerstand R5 auf den Zündkondensator C1. Je größer die Rest-EMK ist, desto länger bleibt der steuerbaren Halbleiter T2 durchgeschaltet und desto mehr Ladung kann auf den Zündkondensator C1 gelangen und desto früher wird der bidirektional leitende steuerbare Halbleiter T1 über die Triggerdiode D1 gezündet. Durch die Vorverlegung des Zündpunktes wird der Motorstromfluß erhöht und an dem Widerstand R6 fällt eine größere Spannung ab, die über die Diode D6 und das RC-Glied R7, C2 um eine halbe Stromflußperiode verzögert an den steuerbaren Halbleiter gelangt.
  • Durch diese Spannung wird der Widerstand des steuerbaren HalbleitersT3, der in dem Gegenkopplungszweig mit der Diode I)5 liegt, erhöht und somit die Ableitung des Lade--stroms vermindert. Dies bedeutet, das der Zündkondensator C-1 über den Widerstand R8 und die Diode D4 einen erhöhten Ladestrom erhält.
  • Anlagen 9 Patent ansprüche 1 Bl. Zeichnung l Verzeichnis der Bezug,szeichen

Claims (8)

  1. Patentanspruche 1. Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Wechselstrommotors, bei der der Zündzeitpunkt einer bidirektional lei.
    tenden steuerbaren Halbleitervorrichtung von der Aufladung eines Kondensators bestimmt wird, mit einer parallel zum Zündkondensator liegenden Gegenkopplungsschaltung, in der ein Transistor angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß in einer ersten Halbwelle des Wechselstromes mittels einer steuerbaren Halbleitervorrichtung (T2), die durch die Rest-EMK des Motors (M) beeinflußt wird, die Ladezeit des Zündkondensators (C1) und während einer zweiten Halbwelle des Wechselstroms mittels des Transistors (T3), der durch eine dem Motorstrom proportionale Spannung gesteuert wird, die Ladezeit des Zündkondensators beeinflußbar ist.
  2. 2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente so bemessen sind, daß die Rest-EMK des Motors (M) während der Netzhalbwel>n einer Polarität die Leitfähigkeit der steuerbaren Halbleitervorrichtung (T2) erhöht und während der anderen Netzhalbwelje nicht beeinflußt, und daß die dem Motorstrom proportionale Spannung den Transistor (T3) inden Netzhalbwellen beeinflußt, in der der steuerbare Halbleiter (T2) nicht von der Rest-EMKbeeinflußt wird.
  3. 3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daR im Aufladekreis des Zündkondensators (C1) in Reihe mit einem veränderlichen Widerstand (R1) der Basis-Kollektor-Kreis eines Transistors (T2) liegt, daß eine Diode (D3) antiparallel zum Basis-Kollektor-Kreis des Transistors CT2) liegt, und daß der Basis-Emitter-Kreis des.Transistors (T2) in Reihe mit dem veränderlichen Widerstand (R1) an den Klemmen des Motors (M) liegt.
  4. 4.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (T2) ein Feldeffekt-Transistor ist.
  5. 5.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Motorstromkreis Mittel vorgesehen sind, an denen eine dem Motorstromfluß proportionale Spannung abfällt, und daß die dem Motorstromfluß proportionale Spannung den Transistor (T3) in der Gegenkopplungsschaltung im Sinne einer Steuerung beeinflußt.
  6. 6.) Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche l, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein RC-GIied (C2, R7) die dem Motorstrom proportionale~Spannung gegen'den Mottorstrom um eine Stromhalbperiode verschiebt, so daß der Transistor (T3) in der Gegenkopplungschaltung etwa um eine halbe Motorstromperiode später beeinflußt wird als die Spannung am Widerstand (R6) abfällt.
  7. 7.) Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche l, 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, -daß die Gegenkopplungsschaltung sich aus dem Transistor- (T3) und einer Diode (D5) aufbaut, daß zwischen dem bidirektional leitenden steuerbaren Halbleiter (T1) und dem Transistor (T3) im Motorstromfluß ein Widerstand (R6) angeordnet ist, daß eine Diode (D6) den bidirektional leitenden steuerbaren Halbleiter (T1) und den Widerstand tor6) mit dem Transistor (T3) verbindet und daß zwischen dem Widerstand (R-6) und dem Transistor (T3) einerseits und zwischen der Diode (D6) und dem Basis-Anschluß des Transitors (T3) andererseits ein Kondensator (C2) und ein Widerstand (R,7), die zueinander parallel geschaltet sind, angeordnet sind.
  8. 8.) Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprü che 1, 2, 5, 6 oder 7,.dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (T3) in der Gegenkopplungsschaltung ein Feldeffekt-Transistor ist.
DE19712159308 1971-11-30 1971-11-30 Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung von elekromotoren Pending DE2159308A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712159308 DE2159308A1 (de) 1971-11-30 1971-11-30 Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung von elekromotoren
AU48117/72A AU476663B2 (en) 1971-11-30 1972-10-25 Circuit arrangement for the speed control of electric motors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712159308 DE2159308A1 (de) 1971-11-30 1971-11-30 Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung von elekromotoren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2159308A1 true DE2159308A1 (de) 1973-06-07

Family

ID=5826580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712159308 Pending DE2159308A1 (de) 1971-11-30 1971-11-30 Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung von elekromotoren

Country Status (2)

Country Link
AU (1) AU476663B2 (de)
DE (1) DE2159308A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2724815A1 (de) * 1977-06-02 1978-12-14 Bosch Gmbh Robert Drehzahlregler fuer einen universalmotor
DE3422458A1 (de) * 1984-06-16 1985-12-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Drehzahlregeleinrichtung fuer einen wechselstrommotor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2724815A1 (de) * 1977-06-02 1978-12-14 Bosch Gmbh Robert Drehzahlregler fuer einen universalmotor
FR2393462A1 (fr) * 1977-06-02 1978-12-29 Bosch Gmbh Robert Regulateur de vitesse de rotation pour un moteur universel
DE3422458A1 (de) * 1984-06-16 1985-12-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Drehzahlregeleinrichtung fuer einen wechselstrommotor

Also Published As

Publication number Publication date
AU4811772A (en) 1974-04-26
AU476663B2 (en) 1976-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1805488A1 (de) Anordnung zum Steuern des ueber einen Verbraucher fliessenden Wechselstromes
DE1563561A1 (de) Stromversorgungsschaltung
DE2722965A1 (de) Schaltung zur veraenderung der geschwindigkeit eines einphasen-wechselstrom-motors
DE3150821C2 (de)
DE2010385A1 (de) Kommutierungsanordnung
EP0209688B1 (de) Schaltung zur Erfassung des Stromflusses eines Triac
DE2159308A1 (de) Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung von elekromotoren
DE2930559A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur steuerung der drehzahl eines gleichstrommotors
DE1638522A1 (de) Wechselstromschalter mit steuerbaren Gleichrichtern
DE4039990A1 (de) Ueberlast- und kurzschlussschutzanordnung
DE1763925B2 (de) Anordnung zur Steuerung der Drehzahl oder der Drehrichtung und der Drehzahl eines über steuerbare Halbleiter aus einer Wechselstromquelle gespeisten Gleichstrom- oder Allstrommotors
DE2160102A1 (de) Schaltungsanordnung zur drehzahlsteuerung von elektromotoren
DE3332790A1 (de) Schaltanordnung fuer elektrowerkzeuge
DE2304423A1 (de) Leistungsregler fuer einen aus einer wechselspannungsquelle gespeisten verbraucher
DE3049022A1 (de) Schaltung zur drehzahlregelung eines motors mit konstantem magnetfeld
DE1765454C3 (de) Schaltungsanordnung mit einem an einen Impulsgenerator angeschlossenen Hallgenerator
DE1912903A1 (de) Halbleiterschaltung zur Phasenanschnittssteuerung
DE2114099C3 (de) Einrichtung zur Regelung der Drehzahl von Universalmotoren
DE2738249A1 (de) Anlaufstrombegrenzung fuer universalmotor
DE2154454A1 (de) Schaltungsanordnung zurdrehzahlsteuerung von elektromotoren
DE1588589C3 (de) Schaltungsanordnung zur Gewinnung einer stabilisierten, einstellbaren Gleichspannung mit Hilfe eines Thyristors aus einem Wechselstromnetz
DE2163622A1 (de) Steuerung von wechselspannungsgeraeten
DE1613986C (de) Anordnung zum geregelten elektromotorischen Verstellen von mechanischen Gliedern
DE1541896B2 (de) Phasenwinkelmesseinrichtung
DE2509030C3 (de) Elektronischer Berührungssteiler

Legal Events

Date Code Title Description
OHW Rejection