DE2311904C2 - Anordnung zur Drehzahlregelung eines mit einer elektronischen Kommutierungseinrichtung ausgestatteten Gleichstrommotors - Google Patents
Anordnung zur Drehzahlregelung eines mit einer elektronischen Kommutierungseinrichtung ausgestatteten GleichstrommotorsInfo
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Description
Emitter der Leistungstransistoren Π bis 7" 4 liegen
Über einen gemeinsamen Eraitterwiderstand R 9 am
Minuspol der Gleichspannungsquelle. Die Steuerung der Leistungstransistoren T1 bis T 4 erfolgt über die
Hallgeneratoren H1 und H 2. Hierzu sind jeweils die
Basisanschlüsse zweier Leistungstransistoren T1, T 3
bzw. T 2, T 4 mit den Hallelektroden je eines der Hallgeneratoren H1 bzw. H 2 verbunden. Mit ihren
Steuerstromanschlüssen liegen die Hallgeneratoren jeweils in Reihenschaltung zwischen zwei an die
Gleichspannungsquelle angeschlossenen Widerständen R 1, R 2 bzw. R 3, R 4.
An dem mit dem Leistungstransistor Γ1 bis T 4
verbundenen Ende eines jeden Wicklungsstranges Wl bis W4 ist jeweils eine AuskoppeldiodeD 1
bis D 4 mit ihrem einen Anschluß angeschlossen. Mit ihrem anderen Anschluß sind die Auskoppeldioden
D1 bis D 4 miteinander verbunden und gemeinsam
über 7wei in Reihe geschaltete Widerstände R 5 und R 6 an den Emitter eines Transistors Γ 5 angeschlossen.
Der gemeinsame Verbindungspunkt der Widerstände R S und R 6 ist über einen Kondensator
C an den Sternpunkt der Ständerwicklung angeschlossen. Die Basis des Transistors T 5 ist an den
gemeinsamen Verbindungspunkt einer zwischen dem 2-,
Stempunkt der Ständerwicklung und dem Minuspol der Gleichspannungsquelle liegenden Reihenschaltung
einer Kompensationsdiode D und eines Kompensationswiderstandes R7 angeschlossen. Die Kompensationsdiode
D und der Kompensationswiderstand Rl bilden Kompensationsglieder für die
Schwellwerte der Auskoppeldioden Dl bis D 4 und der Basis-Emitter-Strecke des Transistors T 5.
Der Kollektor des Transistors T 5 ist an die eine Eingangsklemme eines als Operationsverstärker ausgebildeten
Drehzahlreglers A geführt. Der gleichen Eingangsklemme wird ferner über einen einstellbaren
Widerstand R S ein Drehzahlsollwert zugeführt. Die andere Eingangsklemme des Drehzahlreglers A ist an
den Minuspol der Gleichspannungsquelle angeschlossen. Dadurch sind der Drehzahlregler und die
Kommutierungseinrichtung auf dasselbe Potential bezogen. In der mit dem Sternpunkt der Ständerwicklung
verbundenen Zuleitung ist die Kollektor-Emitter-Strecke
eines Stelltransistors T 6 angeordnet. Die Basis dieses Stelltransistors ist mit dem Ausgang
des Drehzahlreglers A verbunden.
Durch den in Basisschaltung angeordneten Tran sistor 7*5 wird die aus der Ständerwicklung ausgekoppelte
drenzahlproportionale EMK in einen drehzahlproportionalen
Strom umgewandelt. Dadurch ist es möglich, für den Drehzahlregler Λ und die Kommutierungseinrichtung
dasselbe Bezugspotential vorzusehen. Der Stelltransistor T 6 kann somit in der
Sternpunktszuleitung angeordnet werden, so daß das Bezugspotential für die Steuerschaltung der Kommutierungseinrichtung
nicht mehr von der Aussteuerung des SteUtransistors T 6 abhängig ist. Die Kommutierungseinrichtung
bleibt somit ohne zusätzlichen Schaliungbaufwand auch bei gesperrtem Stelltransistor
76 voll steuerfähig. Der ei./',ichbare Drehzahlstellbereich
hängt nunmehr nur von der geforderten Drehzahlkonstanz ab.
Werden die Kompensationsdiode D und der Kompensationswiderstand
R 7 zwischen dem Sternpunkt der Ständerwicklung und dem mit der Kommutierungseinrichtung
verbundenen Minuspol der Gleichspannungsquelle angeschlossen, so wird hierdurch eine Kompensation der Schwellwerte der Auskoppeldioden
D 1 bis D 4 und der Emitter-Basis-Strecke des Transistors Γ 5 über den gesamten Drehzahlbereich
erreicht; denn in diesem Fall ist der über die Kompensationsglieder
fließende Kompensationsstrom jeweils der Ankerspannung proportional und damit auch der Drehzahl des Motors. Die Schwellwerte der
Auskoppeldioden D1 bis D 4 und der Basis-Emitter-Strecke
des Transistors TS sind comit drehzahlproportional kompensiert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Anordnung zur Drehzahlregelung eines mit führen, wenn dos Stellglied bei kleiner Drehzahl sehr
einer elektronischen Koramutierungseinrichtung 5 weit zugesteuert ist. Damit ist bei meser oeKannten
•usgestatteteo Gleichstrommotors, bei dem die Anordnung ein sicherer Betneb bei Weinen Drenzah-Wicklungsstränge
der Ständerwicklung mit ihrem len des Motors nicht ohne weiteres gewährleistet,
einen Ende in Stern geschaltet und mit dem einen Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, eine *ol einer Gleichspannungsquelle sowie mit ihrem derartige Anordnung zur Drehzahlregelung eines anderen Ende über die Kommutierungseinrich- io Gleichstrommotors so auszubilden, daU die Kammutung mit dem anderen Pol der Gleichspannungs- tierungseinrichtung auch bei sehr kleinen Drehzahlen quelle verbunden sind und bei dem an diesem noch einwandfrei arbeitet und der Motor somit bei Ende jedes Wicklungsstranges eine Auskuppel- kleinen Drehzahlen sicher betneben werden kann,
diode mit ihrem einen Anschluß angeschlossen ist Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei und alle Auskoppeldioden mit ihrem anderen 15 eiuer Anordnung zur Drehzahlregelung der eingangs Anschluß an den Istwerteingang eines Drehzahl- beschriebenen Art nach der Erfindung dadurch, daß leglers angeschlossen sind, der ein in einer der die Auskoppeldioden über die Emitter-Kollektorfceiden Motorzuleitungen angeordnetes Stellglied Strecke eines mit semer Basis mit dem Sternpunkt steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständerwicklung verbundenen Transioiurs an die die Auskoppeküoden (Dl bis D 4) über die ao eine Eingangsklemme des Drehzahlreglers ange-Emitter-Kollektor-Strecke eines mit seiner Basis schlossen sind, dessen zweite Eingangskiemme mit mit dem Sternpunkt der Ständerwicklung verbun- dem mit der Kommutierungseinnchtung verbundedenen Transistors (T 5) an die eine Eingangs- nen Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist, klemme des Drehzahlreglers (A) angeschlossen und daß das Stellglied in der zum Sternpunkt fuhrensind, dessen zweite Eingangskiemme mit dem mit 35 den Motorzuleitung angeordnet ist.
einen Ende in Stern geschaltet und mit dem einen Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, eine *ol einer Gleichspannungsquelle sowie mit ihrem derartige Anordnung zur Drehzahlregelung eines anderen Ende über die Kommutierungseinrich- io Gleichstrommotors so auszubilden, daU die Kammutung mit dem anderen Pol der Gleichspannungs- tierungseinrichtung auch bei sehr kleinen Drehzahlen quelle verbunden sind und bei dem an diesem noch einwandfrei arbeitet und der Motor somit bei Ende jedes Wicklungsstranges eine Auskuppel- kleinen Drehzahlen sicher betneben werden kann,
diode mit ihrem einen Anschluß angeschlossen ist Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei und alle Auskoppeldioden mit ihrem anderen 15 eiuer Anordnung zur Drehzahlregelung der eingangs Anschluß an den Istwerteingang eines Drehzahl- beschriebenen Art nach der Erfindung dadurch, daß leglers angeschlossen sind, der ein in einer der die Auskoppeldioden über die Emitter-Kollektorfceiden Motorzuleitungen angeordnetes Stellglied Strecke eines mit semer Basis mit dem Sternpunkt steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständerwicklung verbundenen Transioiurs an die die Auskoppeküoden (Dl bis D 4) über die ao eine Eingangsklemme des Drehzahlreglers ange-Emitter-Kollektor-Strecke eines mit seiner Basis schlossen sind, dessen zweite Eingangskiemme mit mit dem Sternpunkt der Ständerwicklung verbun- dem mit der Kommutierungseinnchtung verbundedenen Transistors (T 5) an die eine Eingangs- nen Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist, klemme des Drehzahlreglers (A) angeschlossen und daß das Stellglied in der zum Sternpunkt fuhrensind, dessen zweite Eingangskiemme mit dem mit 35 den Motorzuleitung angeordnet ist.
der Kommütierungseinrichtung verbundenen Pol Der dem Drehzahlregler zugeführte Istwert wird
der Gleichspannungsquelle verbunden ist, und durch die Schwellwtrtspannungen der Auskoppeldaß
das Stellglied (T 6) in der zum Sternpunkt dioden und der Basis-Emitter-Strecke des Transistors
führenden Motorzuleitung angeordnet ist. beeinflußt. Da einerseits diese Schwellwertspann un-
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 gen konstant sind und andererseits die in der
kennzeichnet, daß die Basis des Transistors (T 5) Ständerwicklung induzierte EMK mit abnehmender
über Kompensationsglieder (D, R7) für die Drehzahl kleiner wird, macht sich der Einfluß der
Schwellwertspannungen der Auskoppeldio- Schwellwertspannungen bei kleinen Drehzahlen stark
den (D 1 bis D 4) und der Basis-.wmitter-Strecke bemerkbar. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung
des Transistors (T 5) mit dem Sternpunkt der 35 kann dieser Einfluß der Schwellwertspannungen da-Ständerwicklung
verbunden ist. durch ausgeschaltet werden, daß die Basis des Transistors über Kompensationsglieder für die Schwellwertspannungen
der Auskoppeidiorfen und der Ba-
sis-Emitter-Strecke des Transistors mit dem Stern-
40 punkt der Ständerwicklung verbunden ist.
An Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles wird der Gegenstand der Er-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung findung nachfolgend näher beschrieben. Darin zeigt
zur Drehzahlregelung eines mit einer elektronischen F i g. 1 eine schematische Darstellung eines dreh-
zur Drehzahlregelung eines mit einer elektronischen F i g. 1 eine schematische Darstellung eines dreh-
Kommutierungseinrichtung ausgestatteten Gleich- 45 zahlgeregelten kollektorlosen Gleichstrommotors mit
Strommotors, bei dem die Wicklungsstränge der Hallgeneratoren für die Steuerung der Kommutie-Ständerwicklung
mit ihrem einen Ende in Stern ge- rungseinrichtung und
schaltet und mit dem einen Pol einer Gleichspan- Fig. 2 ein Schaltbild einer Anordnung zur Dreh-
nungsquelle sowie mit ihrem anderen Ende über die zahlregelung eines Gleichstrommotors nach der Er-Kommutierungseinrichtung
mit dem anderen Pol der 50 findung.
Gleichspannungsquelle verbunden sind und bei dem In F i g. 1 sind mit Wl bis WA die Wicklungs-
an diesem Ende jedes Wicklungsstranges eine Aus- stränge der Ständerwicklung eines kollektorlosen
koppeldiode mit ihrem einen Anschluß angeschlos- Gleichstrommotors bezeichnet. Mit N und S sind die
sen ist und alle Auskoppeldioden mit ihrem anderen magnetischen Pole eines Dauermagnetläufers L ange-Anschluß
an den Istwerteingang eines Drehzahl- 55 deutet. Zwei Hallgeneratoren H1 und H 2 sind dem
reglere angeschlossen sind, der ein in einer der beiden Dauermagnetläufer radial gegenüberstehend und um
Motorzuleitungen angeordnetes Stellglied steuert. 90° elektrisch gegeneinander versetzt angeordnet.
Eine solche Anordnung ist aus der »ETZ-B« Band Mit ihrem einen Ende sind die Wicklungsstränge in
(1972), S. 295 bis 298, bekannt. Bei dieser An- Stern geschaltet und mit dem Pluspol einer Gleichordnung ist die über die Auskoppeldioden ausgekop- 60 Spannungsquelle verbunden. Mit ihrem anderen
pelte drehzahlproportionale EMK auf den Stern- Ende sind die Wicklungsstränge über eine Komtnupunkt der Ständerwicklung bzw. auf den mit dem tierungseinrichtung mit dem Minuspol der Gleich-Sternpunkt verbundenen Pol der Gleichspannungs- spannungsquelle verbunden,
quelle bezogen. Der Sternpunkt Hegt somit als Be- Wie aus dem Schaltbild nach F i g. 2 zu ersehen
zugspotentifil fest. Das von dem Drehzahlregler ge- 6$ ist, besteht die Kommütierungseinrichtung aus vier
steuerte Stellglied liegt zwischen dem anderen Pol Leistungstransistoren Γ1 bis T 4. Die Kollektoren
der Gleichspannungsquelle und der Kommutierungs- der Leistungstransistoren Γ1 bis Γ 4 sind mit den
einrichtung. Dadurch ändert sich das Bezugspotential Wicklungssträngen Wl bis WA verbunden. Die
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