DE2248914B2 - Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung eines universalmotors - Google Patents

Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung eines universalmotors

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DE2248914B2
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Günter Julius Adolf 8501 Oberferrieden Peter
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Standard Elektrik Lorenz AG
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/10—Commutator motors, e.g. repulsion motors
    • H02P25/14—Universal motors
    • H02P25/145—Universal motors whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value, speed feedback

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Universalmotors, insbesondere eines Kleinmotors mit Phasenanschnittsteuerung, mit einer aus dem Anker des Motors und einer steuerbaren Halbleitervorrichtung gebildeten Reihenschaltung und einer aus einem Widerstand und einem Referenzspannungselement, dem ein stellbarer Spannungsteiler parallel geschaltet ist, gebildeten Reihenschaltung in paralleler Anordnung, wobei der stellbare Abgriff des Spannungsteilers mit der Basis eines Transistors verbunden ist, dessen Emitter-Kollektor-Strecke der steuerbaren Halbleitervorrichtung parallel geschaltet ist und dessen Basis mit dem Emitter über einen ω Steuerwiderstand verbunden ist.
Drehzahlregelungen für Universalmotoren mit Phasenanschnittsteuerung, wobei die im Motor induzierte Gegenspannung zur Regelung benutzt wird, sind bekannt. Sie sollen bezwecken, daß bei einem hri Universal-Reihenschlußmotor eine optimale Drehzahl eingehalten wird. Bei stärker werdender Belastung sinken bei solchen Motoren Drehzahl und Wirkungsgrad, dagegen steigen Drehmoment und Stromaufnahme. Die Drehzahl ist also stark lastabhängig. Es besteht somit ein großes Bedürfnis nach einer Schaltung, die die Drehzahl trotz schwankender Belastung konstant hält.
Aus der FR-PS 14 02 069 ist eine Vorrichtung zur elektronischen Regelung des Motorstroms bekannt, bei welcher ein Thyristor als Stromrichter für den Motor und eine eine Referenzspannung liefernde Zenerdiode vorgesehen sind. Der Anker des Motors zusammen mit dem Thyristor und die Zenerdiode sind an eine gleichgerichtete Netzspannung gelegt. Die Referenzspannung an der Zenerdiode ist der am Motoranker abfallenden Spannung entgegengerichtet. Im Falle einer verminderten Geschwindigkeit des Motors wird die Stromversorgung des Motors durch einen direkt oder über einen Transistorverstärker auf die Steuerelektrode des Thyristors geführten Strom unterhalb eines festen oder durch ein mit der Zenerdiode verbundenes Potentiometer veränderbaren Regelwertes verursacht. Die Zündung des Thyristors erfolgt mit Gleichstrom. Damit sind jedoch verschiedene Nachteile verbunden — die unterschiedliche Drehzahlen und unterschiedliche Regelgenauigkeiten hervorrufenden Zünddatentoleranzen der Thyristoren und die starke Abhängigkeit der Drehzahl von der Erwärmung des Leistungshalbleiters seien als wesentlichste benannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Universalmotors der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit relativ einfachen Mitteln eine bessere Regelgenauigkeit und einen verbesserten Regelbereich gegenüber der bekannten Vorrichtung aufweist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der steuerbaren Halbleitervorrichtung ein aus einem Kondensator und einem Widerstand gebildeter Spannungsteiler parallel geschaltet ist, dessen Teilerpunkt über eine Triggerdiode mit der Steuerelektrode der steuerbaren Halbleitervorrichtung verbunden ist, und dessen Kondensator parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke eines zweiten Transistors angeordnet ist, welcher dem Transistor als Umkehrstufe nachgeschaltet ist.
Die Halbleitervorrichtung wird mit Impulsen gezündet. Damit sind die Unzulänglichkeiten einer Zündung mit Gleichstrom ausgeschlossen. Die Regelgenauigkeit und der Regelbereich sind gegenüber der bekannten Vorrichtung wesentlich verbessert. Der schaltungstechnische Aufwand ist sehr gering.
Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert; die Figur zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.
in der Figur ist eine Halbwellensteuerung dargestellt, die vorzugsweise für Kleinmotoren geeignet ist. Für größere Motoren ist eine Vollwellensteuerung notwendig, da sonst die Netzauslastung ungünstig ist.
Als Referenzspannungsquelle UR ist eine Zenerdiode D] vorgesehen. Parallel zu ihr ist ein Potentiometer P geschaltet, über dessen Mittelabgriff die Spannung an der Basis des Transistors Ti verstellbar ist. Diese Spannung wird an der Basis-Emitter-Strecke des Transistors Ti ausgewertet, der über seinen Kollektor den Transistor T2 im Zündgerät schaltet.
Wird diese Schaltung an das Wechselstromnetz angeschlossen, wobei zunächst die Feldspule Fi negativ gegen die Feldspule F7 vorgespannt sein soll, so fällt an
der Zenerdiode D\ eine Spannung UR an. Diese wird über das Potentiometer P, in der Regel als Teilspannung, abgegriffen und liegt an der Basis des Transistors Ti. Da der Motor sich noch nicht dreht, ist der Emitter gegen die Basis stark negativ vorgespannt und der Transistor Ti ist voll durchgeschaltet. Der mit seiner Hasis-Emitter-Strecke parallel geschaltete Transistor Ti ist gesperrt und der Zündkondensator C\ wird aufgeladen und zündet bei einer gewissen Ladespannung über die Zünddiode Dj den Thyristor Th. Der Motor läuft hoch und induziert im Anker eine der angelegten Netzspannung entgegengerichtete Spannung, die das Potential an der Basis-Emitler-Strecke des Transistors Tj verändert. Bei Erreichen einer bestimmten Motordrehzahl, die durch das Potentiometer PaIs Steller festgelegt werden kann, ergibt sich ein Gleichgewichtszustand zwischen der Ankerspannung UA, der Potentialdifferen/ am Transistor Ti und der Potentialdiiferenz am Transistor Tz, wobei durch den Transistor T2 die Ladezeit des Zündkondensators Q und damit die Zündzeit des Tyristors Th bestimmt wird. Jede Änderung der Motordrehzahl wird über das Netzwerk aufgenommen und durch Verschieben des Zündzeitpunktes ausgeregelt. Die Halbwelle, in der die Feldspule F, gegen die Feldspule F2 positiv vorgespannt ist, vwrd über die Dioden und Widerstände abgeleitet.
Durch Verwendung eines Bruckengleichrichters, der zwischen Netz und Schaltung eingefügt wird, läßt sich in vorteilhafter Weise mit geringem Aufwand eine Ausnutzung der Netzwechselspannung in beiden MaIbwellen erzielen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Universalmotors, insbesondere eines Kleinmotors mit Phasenanschnittsteuerung, mit einer aus dem Anker des Motors und einer steuerbaren Halbleitervorrichtung gebildeten Reihenschaltung und einer aus einem Widerstand und einem Referenzspannungselement, dem ein stellbarer m Spannungsteiler parallel geschaltet ist, gebildeten Reihenschaltung in paralleler Anordnung, wobei der stellbare Abgriff des Spannungsteilers mit der Basis eines Transistors verbunden ist, dessen Emitter-Kollektor-Sirecke der steuerbaren Halbleitervorrichtung parallel geschaltet ist und dessen Basis mit dem Emitter über einen Steuerwiderstand verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbaren Halbleitervorrichtung (Th) ein aus einem Kondensator (C 1) und einem Widerstand (Ri) gebildeter Spannungsteiler parallel geschaltet ist, dessen Teilerpunkt über eine Triggerdiode (D3) mit der Steuerelektrode der steuerbaren Halbleitervorrichtung verbunden ist und dessen Kondensator (Ci) parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke eines zweiten Transistors (72) angeordnet ist, welcher dem Transistor (Ti) als Umkehrstufe nachgeschaltet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwiderstand als jo Kondensator (C2) ausgebildet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator (Ci) des Spannungsteilers eine Diode (D 2) parallel geschaltet ist. j5
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der stellbare Abgriff des Spannungsteilers (P) über eine Diode (D4) und einen Widerstand (R2) mit der Basis des Transistors (Ti) verbunden ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brückengleichrichter zwischen Netz- und Schaltungsanordnung geschaltet ist.
DE19722248914 1972-10-05 1972-10-05 Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung eines universalmotors Withdrawn DE2248914B2 (de)

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DE2248914A1 DE2248914A1 (de) 1974-04-11
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GB1447778A (en) 1976-09-02

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