DE4031709C2 - Differenzdruckregelung für ein Pumpsystem - Google Patents

Differenzdruckregelung für ein Pumpsystem

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Differenzdruckregelung eines Pumpsystems, das von einem Einphasen-Kondensatormotor mit einer Hauptwicklung und einer Hilfswicklung angetrieben wird sowie eine Schal­ tungsanordnung zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 und 2.
Eine solche Regelung dient beispielsweise als Pumpenregelung in Heizungs­ anlagen, wo das Pumpmedium durch ein geschlossenes System gepumpt werden muß. Hierbei sollte der Differenzdruck annähernd konstant gehal­ ten werden, insbesondere auch bei unterschiedlichem Durchfluß.
Aus der DE 36 28 284 A1 ist ein Verfahren und eine Anordnung zum Ermit­ teln des Differenzdruckes von mit Kondensatormotoren angetriebenen Um­ wälzpumpen bekannt. Ein solcher Kondensatormotor besteht aus einer Hauptwicklung, der die Reihenschaltung aus einer Hilfswicklung und einem Kondensator parallelgeschaltet ist. Bei diesem Verfahren wird die Tatsache benützt, daß für eine bestimmte Motor-Pumpe-Kombination der Differenz­ druck abhängig von der dem Motor zugeführten Spannung und der Mittel­ punktspannung der Hilfswicklung ist. Diese Abhängigkeit wird in einem Kennfeldspeicher abgelegt und der Differenzdruck jeweils durch Abfrage des Kennfeldspeichers ermittelt. Aus der Mittelpunktspannung der Hilfs­ wicklung wird mit der Mittelpunktspannung eines der Hilfswicklung parallel­ geschalteten, hochohmigen Spannungsteilers ein Hilfsspannungssignal ge­ bildet, welches zusammen mit dem Betrag bzw. Effektivwert der dem Mo­ tor zugeführten Spannung dem Kennfeldspeicher als Eingangssignal zuge­ führt wird. Ein Mikrocomputer bildet aus dieser Eingangsgröße ein Aus­ gangssignal, das einem Vergleicher zugeführt wird, welcher durch Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert eine Sollwertabweichung bildet und die­ se einem Regler zuführt, der seinerseits ein Stellglied ansteuert, das die dem Motor zugeführte Betriebsspannung entsprechend der Sollwertabweichung steuert.
Weiterhin ist aus der US-PS 4 737 701 ein Kondensatormotor bekannt, dessen Hilfswicklung zur Ausbildung mehrerer Teilwicklungen Anzapfungen auf­ weist, die über einen Wählschalter wahlweise als Drossel der Hauptwicklung vorschaltbar sind, so daß diese Teilwicklung nicht mehr der Hilfswicklung zur Verfügung steht. Somit sind verschiedene Betriebspunkte einstellbar, die zu verschiedenen Geschwindigkeiten des Motors führen.
Schließlich ist aus der US-PS 4 853 605 eine Schaltung zur Lasterkennung ei­ nes Induktionsmotors, insbesondere eines Kondensatormotors, zur Überwa­ chung der Wäscheschleuder einer Waschmaschine bekannt. Diese Lastdetek­ torschaltung enthält einen Phasendetektor zur Ermittlung der Phasendiffe­ renz zwischen der an die Hauptwicklung des Kondensatormotors angeleg­ ten Betriebsspannung und der durch eine der Wicklungen fließenden Stro­ mes. Der von diesem Phasendetektor ermittelte Wert wird mittels eines Phasenkomparators mit einem Schwellwert verglichen. Wenn der Wert der von dem Phasendetektor ermittelten Phasendifferenz diesen Schwellwert übersteigt, wird von einem weiteren Komparator der Gradient der Phasen­ differenz mit einem weiteren Referenzwert verglichen. Erreicht der festge­ stellte Gradient der Phasendifferenz diesen zweiten Schwellwert, wird der Kondensatormotor abgeschaltet.
Die vorliegende Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art zur Betriebspunkteinstellung anzugeben, das einfach durchzuführen ist. Ferner besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung in der An­ gabe einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Lösung der erstgenannten Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gege­ ben. Durch die Merkmale des Pa­ tentanspruches 2 wird die zweitgenannte Aufgabe gelöst.
Demnach besteht das Wesen des erfindungsgemäßen Verfah­ rens darin, den durch die Hauptwicklung fließenden Strom sowie den an dieser Wicklung auftretenden Span­ nungsabfall zu detektieren und hieraus durch Quotien­ tenbildung dieser beiden Größen einen dem Scheinwider­ stand der Hauptwicklung proportionalen Istwert zu er­ zeugen. Danach wird dieser Istwert mit einer Referenz­ spannung verglichen und in Abhängigkeit dieses Ver­ gleichs positiv oder negativ integriert. Dieser anstei­ gende oder abfallende Spannungsverlauf wird an­ schließend über Komparatoren ausgewertet, die diesen Spannungsverlauf mit jeweils diesen Komparatoren zuge­ ordneten Referenzspannungen vergleichen. In Abhängig­ keit dieses Vergleiches steuern die Komparatoren eine Verriegelungslogik an, die ihrerseits steuerbare Schal­ ter so ansteuert, daß die Hilfswicklung bzw. Teil­ wicklungen von ihr mit der Hauptwicklung verbunden wer­ den, das heißt, daß der Betriebspunkt eingestellt wird. Wird hierbei die Hilfswicklung mittels eines steuerba­ ren Schalters nicht als Drossel vorgeschaltet, liegt die Hauptwicklung an der Netzspannung und der Motor liefert die maximale Leistung. Durch Zuschalten der Hilfswicklung bzw. Teilwicklungen dieser Hilfswicklung wird die Leistung des Motors erniedrigt. Wenn die ge­ samte Hilfswicklung der Hauptwicklung vorgeschaltet ist, liefert der Motor die niedrigste Leistung. Der dem Integrierer zugeführte dritte Istwert ist proportional zum Scheinwiderstand der Hauptwicklung, wobei sich her­ ausgestellt hat, daß dieser Scheinwiderstand in gewis­ sen Grenzen unabhängig von der Betriebsspannung sowie von den verschiedenen, durch Zuschaltung der Hilfswick­ lung bzw. Teilwicklungen von ihr bestimmten Betriebs­ punkten des Motors ist. In Abhängigkeit der Differenz zwischen dem dritten Istwert und der dem Integrierer zugeführten Referenzspannung erfolgt die Regelung durch Zu- bzw. Abschalten der Hilfswicklung bzw. deren Teil­ wicklungen. In vorteilhafter Weise kommt diese erfin­ dungsgemäße Regelung ohne eine Drehzahlerfassung aus.
Die Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich durch Einfachheit aus, wodurch eine kostengünstige Fertigung sicherge­ stellt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind den Unteransprüchen zu entneh­ men.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles im Zusammenhang mit den Zeichnungen dargestellt und erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispie­ les der erfindungsgemäßen Schaltungsanord­ nung,
Fig. 2 ein detailliertes Schaltbild des Ausführungs­ beispieles nach Fig. 1.
In den Zeichnungen sind Bauelemente gleicher Funktionen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Blockschaltbild nach Fig. 1 zeigt eine Pumpenrege­ lung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Pumpenmotor, dessen Hauptwicklung L1, Hilfswicklung L2 und Anlaufkondensator C gezeichnet ist, ist ein Ein­ phasen-Kondensatormotor. Nach Fig. 1 ist die Serien­ schaltung aus der Hauptwicklung L1, einem Shunt-Wider­ stand RS und einem Triac T4 zum Anlaufkondensator C parallel geschaltet und einerseits mit einem Anschluß­ pol S und andererseits über die Hilfswicklung L2 mit dem anderen Anschlußpol R der Betriebsspannung, beispielsweise von 220 V angeschlossen. Die Hilfswick­ lung L2 weist zwei Anzapfungen N1 und N2 auf, die je­ weils über einen Triac T2 und T3 an einen den Shunt-Wi­ derstand RS und den Triac T4 verbindenden Schaltungs­ zweig angeschlossen sind. Ein vierter Triac T1 verbin­ det den erwähnten Schaltungszweig direkt mit dem Anschlußpol R der Betriebsspannung, wodurch bei durch­ geschaltetem Triac T1 diese Hilfswicklung L2 keine Drosselwirkung annimmt. Ist dagegen lediglich der Triac T2 bzw. der Triac T3 durchgesteuert, wird eine Teil­ wicklung L2a bzw. eine Teilwicklung L2b der Hilfswick­ lung L2 an die Hauptwicklung L1 angeschaltet. Schließ­ lich wird bei durchgeschaltetem Schalter T4 die gesamte Hilfswicklung L2 über den Shunt-Widerstand RS mit der Hauptwicklung L1 verbunden. Durch diese wahlweise Zu­ schaltung von der Hilfswicklung bzw. deren Teilwicklun­ gen sind vier Betriebspunkte einstellbar, die sich bei gleicher Betriebsspannung durch unterschiedliche Pump­ leistungen unterscheiden. Die höchste Leistung liefert die Pumpe, wenn die Hauptwicklung L1 des Motors über den Triac T1 direkt mit dem Anschlußpol R der Betriebs­ spannung verbunden ist. Durch Zuschaltung der Hilfs­ wicklung L2a bzw. L2b wird die Pumpleistung stufenweise erniedrigt, bis bei Zuschaltung der gesamten Hilfswick­ lung L2 das niedrigste Leistungsniveau eingestellt ist. Die Triacs T1 bis T4 werden jeweils über eine Ansteuer­ leitung von einem D-Flip-Flop 61 bis 64 angesteuert. Um die Triacs T1 bis T4 jeweils im Nulldurchgang der Be­ triebsspannung des Motors schalten zu können, wird den D-Flip-Flops 61 bis 64 ein Taktsignal von einem Null­ durchgangsdetektor 7 zugeführt.
Die an dem Shunt-Widerstand RS abfallende Spannung wird an dem diesen Shunt-Widerstand mit der Hauptwicklung L1 verbindenden Schaltungszweig abgegriffen und auf einen Koppelkondensator CK geführt. Anschließend wird das Spannungssignal einer Gleichrichter- und Verstärkeran­ ordnung 11 zugeführt, die einen ersten Istwert, des Hauptwicklungsstromes IH an einen Dividierer 3 liefert.
Die Hauptwicklungsspannung UH wird an dem Schaltungs­ zweig abgegriffen, der die Hauptwicklung L1 mit dem An­ schlußpol S der Betriebsspannung verbindet. Diese Hauptwicklungsspannung UH wird ebenfalls mit einer Gleichrichter- und Verstärkeranordnung 2 gleichgerich­ tet und verstärkt und als zweiter Istwert der Haupt­ wicklungsspannung UH dem Dividierer 3 zugeführt. Dieser Dividierer 3 bildet aus den ihm zugeführten beiden Größen einen dritten Istwert UZ, der dem Scheinwider­ stand UH/IH der Hauptwicklung L1 proportional ist.
In dem nachfolgenden Integrator 4 erfolgt ein Vergleich dieses dritten Istwertes UZ mit einer dem Integrator zugeführten Referenzspannung Usoll. Ist die Referenzspannung Usoll größer als die zugeführte Aus­ gangsspannung UZ des Dividierers 3, steigt die Aus­ gangsspannung des Integrierers 4 an, im umgekehrten Fall dagegen nimmt die Ausgangsspannung ab.
Die Ausgangsspannung des Integrierers 4 wird drei Kom­ paratoren K1, K2, K3 zugeführt, die als Schmitt-Trigger ausgebildet sind. Jedem Komparator K1, K2 und K3 ist eine Referenzspannung U1, U2 und U3 zugeführt, wobei an dem Komparator K1 die höchste Referenzspannung U1 und an dem Komparator K3 die niedrigste Referenzspannung U3 anliegt. Diese Komparatoren vergleichen nun die ihnen zugeführte Ausgangsspannung des Integrierers 4 mit der ihr jeweils eigenen Referenzspannung. Diese Komparato­ ren K1, K2 und K3 erzeugen an ihren Ausgängen jeweils einen von zwei logischen Pegeln, nämlich einen L- oder einen H-Pegel. Je nach Lage der Ausgangsspannung des Integrierers 4 im Vergleich zu den drei Referenzspan­ nungen U1 bis U3 geben diese Komparatoren K1 bis K3 ein Digitalwort aus, das einer Verriegelungslogik 5 zuge­ führt wird, die ihrerseits mit vier Schaltungszweigen mit den D-Flip-Flops 61 bis 64 verbunden ist und diese so ansteuert, daß jeweils nur ein Triac T1, T2, T3 oder T4 durchgeschaltet ist. In diesem Sinne arbeitet diese Logikstufe 5 als Verriegelung.
Die Funktion der Schaltung nach Fig. 1 wird im Zusam­ menhang mit der Erläuterung der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 dargelegt, da diese die detaillierte Schaltung des Blockschaltbildes nach Fig. 1 offenlegt.
Nach Fig. 2 entspricht die Verschaltung der Hauptwick­ lung L1, des Shunt-Widerstandes RS, des Anlaufkondensa­ tors C, der Hilfswicklung L2 mit deren Anzapfungen N1 und N2 sowie den Triacs T1 bis T4 derjenigen nach Fig. 1. Die Versorgungsspannung UB1 der Elektronik er­ folgt parallel zur Hauptwicklung L1 mit einer Zenerdi­ ode Z, einem Widerstand R1, einer Diode D1 und einem Kondensator C1. Die Serienschaltung aus der Zenerdiode Z, dem Widerstand R1 und der Diode D1 ist parallel zur Serienschaltung der Hauptwicklung L1 und des Shunt-Wi­ derstandes RS geschaltet, wobei der Kondensator C1 par­ allel zur Zenerdiode Z angeschlossen ist. Der Schal­ tungszweig zur Verbindung des Shunt-Widerstandes RS mit dem Triac T4 bildet das Bezugspotential der Schaltung. Ein Spannungsteiler mit den Widerständen R10 und R11 sorgt für einen künstlichen Nullpunkt bei einer Span­ nung UB2 = - 6 V. Das an dem Shunt-Widerstand RS abgegriffene Spannungssignal wird durch den oben nach Fig. 1 schon erwähnten Koppelkondensator CK und einem aus den Widerständen R2 und R3 aufgebauten Spannungs­ teiler auf den künstlichen Nullpunkt UB2 gehoben. An­ schließend wird dieses Signal gleichgerichtet und ver­ stärkt unter Verwendung von zwei Operationsverstärkern OP1 und OP2, zwei Dioden D2 und D3 und fünf Widerstän­ den R4 bis R8. Die Serienschaltung aus den drei Wi­ derständen R4, R5 und R6 verbindet den Koppelkondensa­ tor CK mit dem invertierenden Eingang des Operations­ verstärkers OP2. Der Verbindungspunkt des Widerstandes R4 und R5 ist an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP1 als auch über die Diode D3 mit dessen Ausgang verbunden, der gleichzeitig über die Diode D2 an den Verbindungspunkt der beiden Widerstände R5 und R6 angeschlossen ist. Der nicht-invertierende Eingang des Operationsverstärkers OP1 liegt auf dem Po­ tential UB2 des künstlichen Nullpunktes. Schließlich überbrückt ein Widerstand R7 die Serienschaltung aus den drei Widerständen R4, R5 und R6.
Der nicht-invertierende Eingang dieses Operationsver­ stärkers OP2 liegt ebenfalls auf dem künstlichen Null­ punkt. Der von diesem Operationsverstärker OP2 gelie­ ferte erste Istwert I1, der dem Hauptwicklungsstrom IH proportional ist, wird über einen Widerstand R9 und ei­ nem Kondensator C2 geglättet und dem Dividierer 3 zuge­ führt.
Die an der Hauptwicklung L1 abgenommene Hauptwicklungs­ spannung UH wird über einen Spannungsteiler R12 und R13 heruntergeteilt, mittels einer Diode D4 gleichgerichtet und ebenfalls mit einem Operationsverstärker OP3 ver­ stärkt. Die Serienschaltung aus dem Widerstand R12, der Diode D4, dem Widerstand R14 verbindet den Anschlußpol S der Betriebsspannung mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP3. Der Verbindungspunkt der Diode D4 mit dem Widerstand R14 liegt über einem Kondensator C3 auf dem Bezugspotential der Schaltung. Ein weiterer Widerstand R15 verbindet den invertieren­ den Eingang dieses Operationsverstärkers OP3 mit dessen Ausgang, wobei dessen nicht-invertierender Eingang auf dem künstlichen Nullpunkt UB2 der Schaltung liegt. Das Ausgangssignal dieses Operationsverstärkers OP3, das den zweiten Istwert I2 darstellt und proportional zur Hauptwicklungsspannung UH ist, wird über einen Wider­ stand R16 auf den Dividierer 3 geführt.
Der Integrierer 4 ist ebenfalls mittels eines Operati­ onsverstärkers OP4 aufgebaut, indem dessen invertieren­ der Eingang über eine Serienschaltung eines Widerstan­ des R18 und eines Kondensators C4 mit dessen Ausgang verbunden ist. An den nicht-invertierenden Eingang die­ ses Operationsverstärkers OP4 wird die Referenzspannung soll angeschlossen. Das Ausgangssignal des Dividierers 3 wird über einen Widerstand R17 auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP4 geführt. Dieses Ausgangssignal stellt den dritten Istwert dar, der als Spannung UZ proportional zum Scheinwiderstand der er­ sten Hauptwicklung L1 ist. Ist die Referenzspannung Usoll größer als diese Spannung UZ steigt die Ausgangs­ spannung des Integrators an, während umgekehrt, wenn also die Spannung UZ größer als die Referenzspannung Usoll ist, die Ausgangsspannung des Integrators 4 fällt. Je größer die Differenz am Eingang dieses Opera­ tionsverstärkers OP4 ist, desto schneller steigt bzw. sinkt dessen Ausgangsspannung.
Die Schmitt-Trigger K1, K2 und K3 sind jeweils mit ei­ nem Operationsverstärker sowie drei Widerständen R19, R22 und R25 bzw. R20, R23 und R26 bzw. R21, R24 und R27 aufgebaut. Der Ausgang des Operationsverstärkers OP4 ist über die Widerstände R19, R20 und R21 jeweils mit den nicht-invertierenden Eingängen der Operationsver­ stärker verbunden. Weiterhin verbindet jeweils ein Wi­ derstand R22, R23 und R24 den nicht-invertierenden Ein­ gang jedes Operationsverstärkers mit dessen Ausgang, der seinerseits über einen Widerstand R25, R26 und R27 auf dem Bezugspotential der Schaltung liegt. Den inver­ tierenden Eingängen der Operationsverstärker ist je­ weils eine Referenzspannung U1, U2 und U3 zugeführt, wobei die Referenzspannung U1 am Komparator K1 die höchste und die Referenzspannung U3 am Komparator K3 die niedrigste Spannung ist. Durch diese drei Referenz­ spannungen U1, U2 und U3 erhalten die Schmitt-Trigger unterschiedliche Schaltschwellen. Liegt die Ausgangs­ spannung am Integrierer 4 unter diesen genannten Schaltschwellen, erzeugen die Schmitt-Trigger K1 bis K3 an ihren Ausgängen jeweils einen L-Pegel. Wird eine Schaltschwelle bzw. mehrere Schaltschwellen überschrit­ ten, geht der Ausgang des entsprechenden Komparators bzw. die Ausgänge der entsprechenden Komparatoren auf H-Pegel und steuern hiermit die sich an die Ausgänge anschließende Verriegelungslogik 5 an.
Diese Verriegelungslogik 5 ist aus einem Inverter 51 und zwei NOR-Gatter 52 und 53 sowie drei AND-Gatter 54, 55 und 56 aufgebaut. Der Ausgang des Schmitt-Triggers K1 ist an den Eingang des Inverters 51 angeschlossen und mit dem ersten Eingang des ersten NOR-Gatters 52 sowie mit dem den Triac T1 steuernden D-Flip-Flop 61 verbun­ den. Der Ausgang des zweiten Schmitt-Triggers K2 ist sowohl auf den zweiten Eingang des ersten NOR-Gatters 52 als auch auf den einen Eingang des ersten AND-Gat­ ters 54 geführt, während der andere Eingang dieses AND-Gatters 54 mit dem Ausgang des Inverters 51 verbunden ist. Der Ausgang dieses AND-Gatters 54 steuert das D-Flip-Flop 62 an. Weiterhin verbindet ein Schaltungs­ zweig den Ausgang des dritten Schmitt-Triggers K3 mit dem ersten Eingang des zweiten NOR-Gatters 53 als auch mit dem einen Eingang des zweiten AND-Gatters 55. Der zweite Eingang des zweiten NOR-Gatters 53 liegt auf dem Nullpunkt UB2 der Schaltungsanordnung, der in diesem Fall den L-Pegel darstellt (Bezugspotential der Schal­ tung ist der H-Pegel), während dessen Ausgang auf den einen Eingang des dritten AND-Gatters 56 geführt ist. Weiterhin ist der Ausgang des ersten NOR-Gatters 52 mit den anderen Eingängen der beiden AND-Gatter 55 und 56 verbunden. Schließlich ist der Ausgang des AND-Gatters 55 bzw. 56 mit dem D-Flip-Flop 63 bzw. 64 verbunden.
Wenn die Ausgangsspannung des Integrierers 4 unter-der niedrigsten Referenzspannung U3 liegt, wird lediglich der Schalter T4 angesteuert. Erreicht diese Ausgangs­ spannung die erste Schaltschwelle U3 wird lediglich der Triac T3 durchgesteuert. Steigt die Ausgangsspannung weiter bis zur zweiten Schaltschwelle U2, wird hier­ durch nur der Triac T2 angesteuert. Erreicht sie schließlich die größte Schaltschwelle U1 wird lediglich der Triac T1 durchgesteuert.
Schließlich sei noch der Nullpunktdetektor 7 beschrie­ ben, der dafür sorgt, daß die D-Flip-Flops 61 bis 64 die Triacs nur im Nulldurchgang der Betriebsspannung schalten. Dieser Detektor 7 ist aus einem Transistor T5, Widerständen R28, R29 und R30, einer Diode D5, Kon­ densatoren C5 und C6 sowie einem Mono-Flop 71 aufge­ baut. Die Emitter-Elektrode dieses Transistors T5 liegt auf dem Bezugspotential der Schaltung, während dessen Basis-Elektrode über den Kondensator C6 und der Diode D5 ebenfalls mit dem Bezugspotential der Schaltung ver­ bunden ist und gleichzeitig über einen Widerstand R30 an der Betriebsspannung von beispielsweise 220 V liegt. Weiterhin ist eine Verbindung von der Kollektor-Elek­ trode des Transistors T5 zum Eingang des Mono-Flops 71 hergestellt, wobei die Kollektor-Elektrode zusätzlich über einen Widerstand R29 auf dem Potential UB2 liegt. Die Zeitdauer des Ausgangsimpulses des Mono-Flops 71 wird über einen Widerstand R28 und einen Kondensator 05 eingestellt. Der Ausgang dieses Mono-Flops 71 steuert den Clock-Eingang C1 der D-Flip-Flops 61 bis 64.
Die Referenzspannungen Usoll, U1, U2 und U3 werden durch Spannungsteiler gebildet. Die Hysterese der Schmitt-Trigger K1, K2 und K3 sorgt für eindeutige Aus­ gangszustände.
Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel dient zur Re­ gelung einer Heizungspumpe, wobei der Differenzdruck bei unterschiedlichem Durchfluß auf ca. 10% des maxi­ malen Druckes ausgeregelt werden kann.

Claims (11)

1. Verfahren zur Differenzdruckregelung eines Pumpsystems, das von einem Einphasen-Kondensatormotor mit einer Hauptwicklung (L1) und einer Hilfs­ wicklung (L2) angetrieben wird, mit folgenden Merkmalen:
  • a) Zur Einstellung unterschiedlicher Betriebspunkte des Motors wird die Hilfswicklung (L2) oder wenigstens eine Teilwicklung (L1a, L2b) dieser Hilfswicklung (L2) als Drossel der Hauptwicklung vorgeschaltet,
  • b) Erzeugen eines dem Hauptwicklungsstrom (IH) proportionalen Signa­ les als ersten Istwert,
  • c) Erzeugen eines der Hauptwicklungsspannung (UH) proportionalen Si­ gnales als zweiten Istwert,
  • d) Erzeugen eines dritten Istwertes (UZ) des Scheinwiderstandes der Hauptwicklung (L1) durch Quotientenbildung aus dem zweiten und ersten Istwert (I2, I1),
  • e) Vergleichen des dritten Istwertes (UZ) mit einer Referenzspannung (Usoll) und Erzeugen eines rampenförmigen, in Abhängigkeit des Ver­ gleichs ansteigenden oder abfallenden Spannungsverlaufes,
  • f) bei Überschreiten oder Unterschreiten bestimmter vorgegebener Spannungsschwellwerte durch den rampenförmigen Spannungsver­ lauf wird der Betriebspunkt des Motors gewechselt.
2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit folgenden Merkmalen:
  • a) es ist ein erstes Mittel (1) zur Erzeugung des dem Hauptwicklungs­ strom (IH) proportionalen ersten Istwertes (I1) vorgesehen,
  • b) ferner ist ein zweites Mittel (2) zur Erzeugung des der Hauptwick­ lungsspannung (UH) proportionalen zweiten Istwertes (I2) vorgese­ hen,
  • c) weiterhin wird zur Erzeugung des dem Scheinwiderstand der Haupt­ wicklung proportionalen dritten Istwertes (UZ) der erste und zweite Istwert einem Dividierer (3) zugeführt,
  • d) an den Dividierer (3) ist ein Integrierer (4) angeschlossen, wobei der dritte Istwert (UZ) mit einer dem Integrierer (4) zugeführten Refe­ renzspannung (Usoll) verglichen wird und die Ausgangsspannung des Integrierers (4) in Abhängigkeit der Differenz ansteigt oder abfällt,
  • e) weiterhin sind Komparatoren (K1, K2, K3) vorgesehen, denen die Aus­ gangsspannung des Integrierers (4) zugeführt wird, wobei jedem Komparator (K1, K2, K3) eine eigene Referenzspannung (U1, U2, U3) zu­ geführt wird und jeder Komparator (K1, K2, K3) in Abhängigkeit des Vergleichs der Ausgangsspannung des Integrierers (4) mit der eige­ nen Referenzspannung an seinem Ausgang einen von zwei mögli­ chen Logik-Pegeln (L-, H-Pegel) erzeugt,
  • f) die Ausgangssignale der Komparatoren (K1, K2, K3) werden einer Ver­ riegelungslogik (5) zugeführt,
  • g) schließlich sind von der Verriegelungslogik (5) steuerbare Schalter (T1, T2, T3, T4) vorgesehen, mittels denen die Hilfswicklung (L2) oder eine Teilwicklung (L2a, L2b) dieser Hilfswicklung (L2) als Drossel der Haupt­ wicklung (L1) vorschaltbar ist, wobei die Schalter (T1, T2, T3, T4) derart gesteuert werden, daß jeweils nur ein einziger Schalter angesteuert wird.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zeitkonstante des Integrierers (4) größer ist als die Zeitkonstante des übrigen Regelsy­ stems.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der an den Integrierer (4) angelegten Referenzspannung (Usoll) der Sollwert der Regelung ein­ gestellt wird.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Schalter (T1, T2, T3, T4) durch die Verriegelungslogik (5) über jeweils ein D-Flip-Flop (61, 62, 63, 64) erfolgt.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Zustandswechsel an den D-Flip-Flops (61, 62, 63, 64) nur im Nulldurchgang der Netzspannung erfolgt.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoren (K1, K2, K3) als Schmitt-Trigger ausgebildet sind.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel (1) einen im Stromkreis der Hauptwicklung (L1) angeordneten Shunt-Widerstand (RS) umfaßt.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an dem Shunt-Widerstand (RS) abge­ griffene Spannung zur Erzeugung des ersten Istwertes (I1) über einen Koppelkondensator (CK) einer Gleich­ richter- und Verstärkeranordnung (11) zugeführt wird.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel (2) eine Gleichrichter- und Verstärkeranordnung umfaßt.
11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Schal­ ter (T1, T2, T3, T4) als Triac ausgebildet sind.
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