DE2457332B2

DE2457332B2 - Einrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Ventilators

Info

Publication number: DE2457332B2
Application number: DE2457332A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ing. Wien Kalny
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-12-04
Filing date: 1974-12-04
Publication date: 1981-05-21
Also published as: DE2457332A1; DE2457332C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Ventilators, dessen Einphasenwechselstromantriebsmotor in Reihe mii einem Stellglied in Form eines Triac oder antiparallel geschalteter Thyristoren an ein Wechselspannungsnctz angeschlossen ist, wobei das Stellglied einseitig auf Bezugspotential (Masse) liegt und bei der die Steuerbefehle für das Stellglied der Differenz zwischen einem vorgegebenen Sollwert oder einer Führungsgröße und einer drehzahlabhängigen Größe proportional sind, die ihrerseits über Gleichrichter und Integrierglieder unter Verwendung der Spannung am Stellglied aus dem elektrischen Kreis abgeleitet ist.

Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Bezug genommen, wie sie beispielsweise näher in der DE-OS 2124 836 beschrieben ist. Diese bekannte Schaltung, bei der die drehzahlproportionale Spannung direkt aus der Spannung am Triac abgeleitet ist, liefert auf einfache Weise ein zur sofortigen Weiterverarbeitung geeignetes Signal, das auf ein eindeutiges Potential (Masse) bezogen ist, hat aber den Nachteil, daß Netzspannungsschwankungen zu Spannungsschwankungen am Motor führen.

Es ist auch bereits bekannt, diesen Nachteil durch unmittelbares Erfassen der Motorspannung zu vermeiden (vgl. DD-PS 87 858). Da jedoch infolge des Stellgliedes keiner der beiden Motoranschlüsse auf Bezugspotential (Masse) liegt, ist zur Herstellung eindeutiger, für die Regelung brauchbarer Potentialverhältnisse ein zusätzlicher zwischengeschalteter Übertragererforderlich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schaltung zu schaffen, mit der auf einfache Weise aus der Motorspannung ein zur sofortigen Weiterverarbeitung in der Regelung geeignetes drehzahlproportionales Signal mit eindeutigem Bezugspotential abgeleitet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das elektrische Potential an einem direkt mit dem Net/, verbundenen Anschluß des Motors und das ί Potential zwischen Motor und Stellglied jeweils über Vorwivierslände und einer Gleichrichlerdiode gegensinnig an dem einen Ende eines die drehzahlabhängige Größe liefernden Integrierkondensators liegen und jeder Verbindungspunkt zwischen Vorwiderstand und in Gleichrichterdiode über eine weitere, entgegengesetzt gepolte Gleichrichterdiode mit dem anderen Ende des Integrierkondensators verbunden ist, das auf Bezugspotential (Masse) liegt.

Auf diese Weise erhält man ohne Zwischentrafo eine i> drehzahlproportionale Spannung, die bezugspotentialmäßig eindeutig definiert ist, obwohl der Motor selbst nicht am Bezugspotential liegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher 2(i beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Regelung der Motordreh/.ahl von Ventilatoren,

Fig. 2 eine praktische Ausführung einiger Baugruppen für eine Einrichtung zur Regelung der Motordrehi'i zahl von Ventilatoren.

Im Blockschallbild nach Fig. I liegt ein Ventilatormotor 1 in Serie mit einem Triac 2 an einer speisenden Netzspannung. Zusätzliche Bauelemente zum Schutz des Triacs und zur Funkentstörung sind im Schaltbild <o aus Übersichtsgründen nicht angeführt.

Eine Gleichspannung bzw. ein Gleichstrom wird von der Netzspannung abhängig im Motor-Gleichrichterglied 3 und gegebenenfalls entgegengesetzt gepolt von der Triacspannung abhängig in einem Triac-Gleich-J richterglied 4 gewonnen und in einer Integrieranordnung 5 integriert und einem Verstärker 6 zugeführt. Über einen weiteren Eingang 7 des Verstärkers 6 ist es möglich den Integrierwert mit einem Sollwert, etwa eine von Hand aus mittels Spannungsteilers eingestellte '» Drehzahl oder der Ausgang einer temperatur- bzw. luftfeuchtigkeitsabhängigen Brückenschaltung, zu vergleichen. Vom Ausgang des Verstärkers 6 wird ein Spannung- oder Strom-Zeit-Umsetzer 8 angesteuert, der in Abhängigkeit vom Ausgang des Verstärkers 6 ^4r> den Zeitpunkt der Zündung des Triacs zwischen zwei Nulldurchgängen der Netzspannung bzw. der Triacspannung verschiebt und damit den Phasenansehnittwinkel einstellt.

Aus der Schaltung nach Fig. 2 ist oie praktische ν Ausführung einiger Baugruppen aus dem Blockschaltbild nach Fig. 1 ersichtlich. Der Motor I liegt mit dem Triac 2 an der speisenden Netzspannung, das Motor-Gleichrichterglied 3 liegt parallel dazu. Von der Motor-Netz-Klcmme führt eine Verbindung über einen >^r> Vorwiderstand R1 zu zwei antiparallel geschalteten Gleichrichtern GIi, GIl, wobei der eine Gleichrichter GIi in Durchlaßrichtung an die Triac-Netz-Klemme und der andere Gleichrichter GI2 in Sperrichtung an einen Kondensator C angeschlossen ist. Das Triac-Gleichrichterglied 4 liegt parallel zum Triac 2. Von der Triac-Motor-Klemme führt eine Verbindung über einen Vorwiderstand R2 zu zwei antiparallel geschalteten Gleichrichtern GIX GIA, wobei der eine Gleichrichter G/3 in Sperrichtung an die Triac-Netz-Klemme und der andere Gleichrichter G/4 in Durchlaßrichtung an den Kondensator C angeschlossen ist, der mit seinem zweiten Anschluß mit der Triac-Netz-Klemme verbunden ist. Der gemeinsame Punkt von Kondensator Cund

von den Gleichrichtern OV 2 und 6V4 ist an einen Verstärker 6 und über einen Widerstand R 3 mit einem F.ingang 7 verbunden.

Die Wirkungsweise der Einrichtung besteht darin, daß der Venlilatormotor I zusammen mit di:m Triac 2 an Netzspannung liegt, die Motorspannung und die Triacspannung über ein Motor-Gleichrichterglied 3 bzw. ein Triac-Glcichrichierglied 4 geführt voneinander subtrahiert und durch den Kondensator C integriert werden, wobei der aus der Netzspannung gewonnene und der aus der Triacspannung gewonnene Gleichstrom gegengerichtet sind. Die Differenzspannung, die dem Mittelwert der Motorspannung entspricht, wird mit einem Sollwert oder einer Führungsgröße über den Eingang 7 verglichen, im Verstärker 6 verstärkt und einer Phasenanschnittsteuerung zugeführt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Mittelwert der Motorspannung geregelt wird und dieser Mittelwert frequenzunabhängig ist. Damit ist ein erweiterter Betriebsfrequenzbereich zulässig. Weiters werden Änderungen der Netzspannung bei der Mittelwertbildung brrücksichtigt.

Mit der Steuerspannung ändert sich der Phasenanschnitt und damit über den Schlupf die Drehzahl. Es ist daher die Erfassung der Spannung am Motor günstiger als am Stellglied.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Ventilators, dessen Einphasenwechselstrom-Aniriebsmotor in Reihe mit einem Stellglied in Form eines Triac oder antiparallel geschalteter Thyristoren an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen ist, wobei das Stellglied einseitig auf Bezugspotential (Masse) liegt und bei der die Steuerbefehle für das Stellglied der Differenz zwischen einem vorgegebenen Sollwert oder einer Führungsgröße und einer drehzahlabhängigen Größe proportional sind, die ihrerseits über Gleichrichter und Integrierglieder unter Verwendung der Spannung am Stellglied aus dem elektrischen Kreis abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Potential an einem direkt mit dem Netz verbundenen Anschluß de£ Motors und das Potential zwischen Mol&r und Stellglied jeweils über Vorwiderstände (Ri, R₂) und einer Gleichrichterdiode (G 12, G 14) gegensinnig an dem einen Ende eines die drehzahlabhängige Größe liefernden Integrierkondensators liegen und jeder Verbindungspunkt zwischen Vorwiderstand und Gleichrichterdiode über eine weitere, entgegengesetzt gepolte Gleichrichterdiode (GiX, G 13) mit dem anderen Ende des Integrierkondensators (C) verbunden ist, das auf Bezugspotential (Masse) liegt.