DE2722965B2

DE2722965B2 - Schaltungsanordnung zur Einstellung der Geschwindigkeit eines mit Wechselspannung betriebenen Motors

Info

Publication number: DE2722965B2
Application number: DE2722965A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Aciers et Outillage Peugeot SA
Current assignee: Peugeot Outillage Electrique SA
Priority date: 1976-05-18
Filing date: 1977-05-18
Publication date: 1980-02-28
Also published as: NL7705353A; DE2722965C3; US4110671A; FR2352434B1; IT1083107B; JPS52142224A; DE2722965A1; FR2352434A1; GB1581610A; JPS5726078B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung dieser Art (CH-PS 5 22 323) erfolgt die Umschaltung von Halb- auf Vollwegbetrieb mittels eines zusätzlichen Schalters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Schaltungsanordnung derart auszubilden, daß eine feinfühlige Spannungseinstellung im gesamten Drehzahlbereich ohne zusätzliche Maßnahmen allein durch Drehen des Potentiometers möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Dadurch wird erreicht, daß der Übergang von Halb- auf Vollwegbetrieb allein durch Verschieben des Potentiometers erfolgt. Durch die Verwendung der Zenerdiode werden Netzspannungsschwankungen gemindert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Darin zeigt

F i g. 1 ein Schaltschema,

Fig. 2 einen Teil dieser Schaltung mit einer Einstellung für große Geschwindigkeiten und

Fig.3 einen Teil dieser Schaltung mit einer Einstellung für mittlere Geschwindigkeiten.

Bei der Schaltung gemäß Fi g. 1 wird ein Universalmotor M von einer einphasigen Wechselstromquelle 5,

z. B. dem Netz, gespeist Im Speisestromkreis liegt ein steuerbarer, in zwei Richtungen leitfähiger Halbleiter, nämlich ein Triac Tund ein Widerstand R₁. Letzterer ist klein und liefert eine Spannung, die zum Steuern ausgewertet wird.

Die Steuerelektrode £"des Triac T ist mit einem Diac D verbunden, das seinerseits mit einem Punkt / verbunden ist, der in einem Steuerkreis liegt, bestehend aus einem Kondensator C, einem Widerstand Ro und einem steuerbaren Kreis CR, der zwischen den Punkten A und B des Speisestromkreises angeschlossen ist Die Punkte A und B liegen diesseits und jenseits des Triac T.

Der Kreis CÄ weist zwei Zweige auf, die parallel

zueinander liegen: Der eine Zweig wird gebildet von einem Widerstand A₂ und einem Potentiometer P, und der andere Zweig von einem Widerstand Rj, einer Diode Dt und einem Widerstand A4. Beide Zweige liegen zwischen dein Punkt A und dem Widerstand R₀.

Ein in einer Richtung liegender spannungsempfindlieher Halbleiter, nämlich eine Zenerdiode Z, ist mit seiner Anode mit dem Punkt B verbunden. Die Kathode der Zenerdiode ist mit einem Punkt verbunden, der zwischen dem Widerstand R2 und dem Potentiometer P liegt.

Die Schaltung funktioniert folgendermaßen (siehe auch die F i g. 2 und 3):

Der Kondensator C wird periodisch über den CR-Kre\s und den Widerstand Ro geladen. Er steuert die Zündung des Diac D und des Triac T. Damit die Steuerenergie der Steuerelektrode E des Triac T zufließen kann, muß sie groß genug sein, um das Diac D zu zünden. Die Energie akkumuliert sich in einer Zeit, die kurz ist im Verhältnis zur Periode der Spannung der Versorgungsquelle. Im allgemeinen liegt sie unter einer Millisekunde. Allerdings gilt das nur, wenn der CR- Kreis eine kleine Impedanz darstellt.

Der CR- Kreis stellt eine variable Impedanz dar, die eine nicht lineare Funktion der Stellung des Abgriffs des Potentiometers P ist. Man kann mit diesem Kreis die Ladung des Kondensators C beschleunigen oder verzögern und auf diese Weise den Zündzeitpunkt des Triac Tfür jede Periode variieren.

Wenn der Abgriff des Potentiometers P in bezug auf F i g. 1 unten ist, wenn er also unmittelbar mit R* und Ro verbunden ist (siehe F i g. 2), läßt der kleine Widerstand Rz einen beachtlichen Strom durch. Der Kondensator C lädt sich demgemäß während zweier Perioden der Versorgungsspannung entsprechend schnell auf. Das Triac T ist also offen zu Beginn jeder Periode, und der Motor wird von der gesamten Welle versorgt. Er läuft insofern mit Maximalgeschwindigkeit.

Wenn der Abgriff des Potentiometers Pin bezug auf F i g. 1 oben ist, wenn er also mit dem Widerstand R2 und der Zenerdiode Z verbunden ist (siehe Fig. 1), ist die Funktion für die positive Halbwelle eine andere als für die negative Halbwelle:

Bei der positiven Halbwelle, bei der A positiv gegenüber B ist, läuft der Strom über die Widerstände R2 und R3 und polarisiert schnell die Zenerdiode Z bei deren Schwellspannung, z. B. 100 Volt. Von diesem Augenblick an erfolgt die Ladung des Kondensators C praktisch mit konstantem Strom, der über das Potentiometer Pund den Widerstand Rt, fließt. Das führt zu einem Ladungsvorgang, der die Minimalgeschwindigkeit des Motors Mrnit sich bringt.

Bei der anderen Halbwelle (B > A) sind die Verhältnisse anders, da die Zenerdiode durchlässig ist. Durch Ro fließt praktisch kein Strom, und der

Kondensator ist praktisch kurzgeschlossen.

Der Motor M wird also durch eine einseitige Wechselspannung versorgt, da während der negativen Halbwelle das Triac Tnicht offen ist

Man kann, ausgehend von der Minimalgeschwindigkeit des Motors M, die Geschwindigkeit vergrößern, indem man den Abgriff des Potentiometers P nach unten schiebt Dabei wird das Potential dieses Abgriffes negativer, denn ein gewisser Widerstand rA (siehe F i g. 3) trennt den Abgriff vom Potential Null, we lches durch die Zenerdiode Z gegeben ist, und an den Punkt anliegt, der zwischen der Zenerdiode und dem Widerstand Ä2 liegt Ein negativer Strom zirkuliert also durch den Widerstand R₀ und den unteren Teil rB des Potentiometers P und lädt den Kondensator C auf. Bei gewissen Stellungen des Abgriffs des Potentiometers P reicht die Energie im Kondensator C nicht aus, um das Diac D zu zünden, wenn das Potential in B größer ist als das in Λ. In diesem Falle wird der Motor von der einseitigen Wechselspannung beaufschlagt Die Steuerung des Stroms erfolgt auf dem gesamten Stück M für alle Halbwellen, wenn das Potential des Punktes A größer ist als das von Ä Wenn jedoch der Abgriff eine bestimmte Position erreicht hat (welche auf einem Drittel der gesamten Strecke, ausgehend vom oberen Anschluß, liegen kann), erfolgt eine Änderung dergestalt daß sich bei jeder negativen Halbwelle der

Kondensator ausreichend lädt, um das Diac £>und damit das Triac Tzu zünden.

Für den Rest des Stellbereiches des Abgriffes erfolgt dann mehr und mehr eine Beeinflussung bei jeder Halbwelle, und zwar immer mehr eine symmetrische.

Gemäß der Erfindung wird also bei kleinen Geschwindigkeiten mit einseitigem Wechselstrom und bei großen Geschwindigkeiten mit zweiseitigem Wechselstrom gesteuert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Einstellung der Geschwindigkeit eines mit Wechselspannung betriebenen Motors, bei der der Motor bei kleinen Drehzahlen nur von einer Halbwelle des Speisestroms und bei großen Drehzahlen von beiden Halbwellen gespeist ist, bestehend aus einem in zwei Richtungen durchlässigen, in Reihe mit der Motorwicklung liegenden, steuerbaren Halbleiter, einem parallel zum Halbleiter angeordneten, ein Steuerpotentiometer enthaltenden KC-Kreis, dessen Verbindungspunkt zwischen einem Widerstand und der Kapazität mit der Steuerelektrode des Halbleiters verbunden ist, und mit einem in einer Richtung durchlässigen nicht steuerbaren Halbleiter, der in einem Parallelkreis zum Kondensator liegt und dessen Anode mit dem vom Verbindungspunkt abgewandten Anschluß des Kondensators verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ÄC-Kreis zwei parallele Zweige aufweist, von denen der erste aus einem ersten Widerstand (R2) und dem Potentiometer (P) und der zweite aus einem zweiten Widerstand (R3) und einem dritten Widerstand (Ra) besteht, daß der Verbindungspunkt zwischen dem zweiten und dritten Widerstand (R3, Λ4) mit Abgriff des Potentiometers (P) verbunden ist, und daß der in einer Richtung durchlässige Halbleiter eine Zenerdiode (Z) ist, deren Kathode an den Verbindungspunkt zwischen dem ersten Widerstand (R2) und dem Potentiometer (P) angeschlossen ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (D]) zwischen dem dritten Widerstand (R*), mit ihrer Kathode zu diesem hin gerichtet, und dem Verbindungspunkt liegt, an den der Abgriff des Potentiometers ^angeschlossen ist.