DE1279177B

DE1279177B - Circuit arrangement for speed control of induction motors

Info

Publication number: DE1279177B
Application number: DE1966L0052606
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang Rank
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1966-01-14
Filing date: 1966-01-14
Publication date: 1968-10-03

Description

Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung von Induktionsmotoren Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung von Induktionsmotoren mittels eines veränderbaren Bremsgleichstromes, der durch einen im Motorwechselstromkreis liegenden Einstellwiderstand und einen parallel zu diesem geschalteten Gleichrichter gewonnen wird.Circuit arrangement for speed control of induction motors The invention relates to a circuit arrangement for regulating the speed of induction motors by means of a variable braking direct current, which is generated by an in the motor alternating current circuit lying adjustment resistor and a rectifier connected in parallel to this is won.

Für viele Anwendungszwecke müssen von einem Elektromotor in Drehung versetzte Teile eine bestimmte « Drehzahl und gegebenenfalls auch eine bestimmte Phasenlage zu einer Bezugsphase einhalten. Beispielsweise soll bei Geräten zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Hochfrequenz-,, signalen und insbesondere von Fernsehbildsgriäleri eine am Umfang einen oder mehrere Aufzeichnungs-Wiedergabe-Magnetköpfe enthaltende Kopfscheibe, die von einem Elektromotor angetrieben wird und an der ein Magnetband mit konstanter Geschwindigkeit vorbeiläuft, völlig synchron zur Vertikalfrequenz des aufzuzeichnenden Fernsehbildsignals umlaufen. Dazu ist es erforderlich, die augenblickliche Drehzahl und Phasenlage der Kopfscheibe mit der Vertikalfrequenz zu vergleichen und aus der Differenz eine Regelgröße zu bilden, die die Drehzahl des Antriebsmotors in korrigierendem Sinne beeinflußt.For many purposes, an electric motor must rotate moved parts at a certain speed and possibly also a certain one Maintain the phase relationship to a reference phase. For example, in devices for magnetic Recording and reproduction of high-frequency signals, and in particular of television images one circumferentially containing one or more recording-reproducing magnetic heads Head disk that is driven by an electric motor and attached to a magnetic tape passes at a constant speed, completely synchronized with the vertical frequency of the television image signal to be recorded. This requires the Current speed and phase position of the head disk with the vertical frequency to compare and to form a controlled variable from the difference, which is the speed of the drive motor influenced in a correcting sense.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist es bereits bekannt, ein Magnetkopfrad mit einem Asynchronmotor über ein Übersetzungsgetriebe mit übersynchroner Geschwindigkeit anzutreiben und durch eine von der Regelgröße beeinflußte Wirbelstrombremse so weit abzubremsen, bis der geforderte Synchronismus herrscht. Das bekannte Prinzip hat jedoch den Nachteil, daß eine Bremsscheibe und ein Bremsmagnet sowie ein besonderer Verstärker zur Erzeugung des Bremsstromes nötig sind.To solve this problem, it is already known to use a magnetic head wheel with an asynchronous motor via a transmission gear with oversynchronous speed to drive and so far by an eddy current brake influenced by the controlled variable to brake until the required synchronism is achieved. Has the well-known principle however, the disadvantage that a brake disc and a brake magnet and a special Amplifiers for generating the braking current are necessary.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Mittel zum Abbremsen bzw. zur Drehzahlregelung des Antriebsmotors bzw. des damit gekuppelten Magnetkopfrades zu vereinfachen. Den Ausgangspunkt für die angestrebte Vereinfachung bildet die bekannte Abbremsung eines Induktionsmotors mittels eines durch Gleichrichtung des Speisewechselstromes gewonnenen und durch einen Einstellwiderstand veränderbaren Gleichstroms, der die Statorwicklung durchfließt. Solche Anordnungen lassen sich in den bekannten Ausführungsformen nur mit einem verhältnismäßig großen elektromechanischen Aufwand durch eine Regelspannung beeinflussen. Es ist ferner ein Vorschlag bekannt, zum Betrieb eines Asynchronmotors mit sehr niedrigen Drehzahlen einer oder mehreren Motorwicklungen z. B. durch unsymmetrische Aussteuerung eine Gleichstromkomponente zuzuführen, so daß eine Mischung aus Dreh- und Bremsmoment entsteht. Dieser Vorschlag läßt jedoch keine Einzelheiten für eine praktische Auswertung erkennen.It is therefore the object of the invention to provide the means for braking or braking. for speed control of the drive motor or the magnetic head wheel coupled to it to simplify. The starting point for the desired simplification is the known braking of an induction motor by means of a rectification of the AC feed current obtained and changeable by a setting resistor Direct current flowing through the stator winding. Such arrangements can be in the known embodiments only with a relatively large electromechanical Influence the effort by a control voltage. There is also a proposal known for operating an asynchronous motor with very low speeds of one or more Motor windings z. B. by unbalanced modulation a direct current component feed, so that a mixture of torque and braking torque is created. This suggestion however, does not reveal any details for practical evaluation.

Erfindungsgemäß ist eine Schaltungsanordnung der eingangs bezeichneten Art derart ausgebildet, daß als Einstellwiderstand eine Parallelschaltung, bestehend aus einem Widerstand und einer Reihenschaltung eines weiteren Gleichrichters mit der Kollektor-Emitter-Impedanz eines Transistors, vorgesehen ist und daß die Basis dieses Transistors mit einer Transistor-Impedanzwandlerstufe gekoppelt ist, die durch eine Motor-Regelgleichspannung automatisch beeinflußt ist.According to the invention, a circuit arrangement is that described at the beginning Kind designed in such a way that a parallel circuit, consisting of a setting resistor from a resistor and a series connection of a further rectifier with the collector-emitter impedance of a transistor, is provided and that the base this transistor is coupled to a transistor impedance converter stage which is automatically influenced by a DC motor control voltage.

Das Prinzip und nähere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert: In der Zeichnung sind mit 1 und 2 zwei Wechselstrom-Anschlußklemmen einer Schaltungsanordnung bezeichnet, die einen Induktionsmotor 3 und in Serie dazu einen für die negativen Halbwellen des Netzwechselstroms in Durchlaßrichtung geschalteten Gleichrichter 4 enthält. Parallel zum Gleichrichter 4 liegt eine Reihenschaltung aus einem Emitterwiderstand 5, einer Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors 6 und einem entgegengesetzt wie der Gleichrichter 4 gepolten zweiten Gleichrichter 7. Dis Basiselektrode 8 des Transistors 6 ist über einen Basiswiderstand 9 mit einem Verbindungspunkt 10 zwischen einem Widerstand 11 und der Emitterelektrode eines Transistors 12 verbunden. Während das emitterabgewandte Ende des Widerstandes 11 mit der Kathode des Gleichrichters 4 bzw. der Wechselstromanschlußklemme 2 in Verbindung steht, führt die Kollektorelektrode des Transistors 12 an einen Punkt 13 mit einem Potential von beilspielsweise -12 V. Die Basiselektrode des Transistors 12 bzw. das emitterabgewandte Ende des Widerstandes 11 führen an Klemmen 15 bzw. 14, an die eine Regelgleichspannung UR angelegt ist. Ein Widerstand 16, der parallel zum Gleichrichter 4 bzw. zu _ der Reihenschaltung aus dem Widerstand 5, dem Transistor 6 und dem Gleichrichter ?-geschaltet ist, verhindert ein übermäßig hohes Ansteigen der Spannung am- Transistor 6. Als Widerstand 16 eignet sich sowohl ein Ohmscher Widerstand als auch ein Blindwiderstand.The principle and details of the invention are based on the Explained in the drawing illustrated embodiment: In the drawing are designated with 1 and 2 two AC terminals of a circuit arrangement, one induction motor 3 and one in series with it for the negative half-waves of the mains alternating current in the forward direction connected rectifier 4 contains. A series circuit comprising an emitter resistor is connected in parallel with the rectifier 4 5, an emitter-collector path of a transistor 6 and one opposite like the rectifier 4 polarized second rectifier 7. Dis base electrode 8 des Transistor 6 is via a base resistor 9 with a connection point 10 between a resistor 11 and the emitter electrode of a transistor 12 are connected. While the end of the resistor 11 facing away from the emitter to the cathode of the rectifier 4 or the AC connection terminal 2 is connected, leads the Collector electrode of the transistor 12 to a point 13 with a potential of -12, for example V. The base electrode of transistor 12 or the end of the resistor facing away from the emitter 11 lead to terminals 15 and 14, to which a DC control voltage UR is applied. A resistor 16 in parallel with the rectifier 4 or with the series circuit from the resistor 5, the transistor 6 and the rectifier? -switched, prevented an excessively high rise in the voltage across the transistor 6. Resistor 16 is suitable Both an ohmic resistance and a reactance can be found.

Der Widerstand 5 und der Widerstand 9 dienen zur Einstellung eines optimalen Arbeitspunktes des Transistors 6. Der Transistor 12 bildet in Verbindung mit dem Widerstand 11 eine Impedanzwandlerstufe.The resistor 5 and the resistor 9 serve to set an optimal operating point of the transistor 6. The transistor 12, in conjunction with the resistor 11, forms an impedance converter stage.

Die Wirkungsweise der- beschriebenen Schaltung ist folgende: Steigt eine zwischen der Basiselektrode des Transistors 12 und der Klemme 14 liegende Regelspannung UR an, so ändert sich das Potential an der Bäsiselektrode 8 des Transistors 6 in gleichem Sinne. Dadurch wird der Widerstand der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 6 verringert, und der Motorstrom steigt während der positiven Halbwellen des Speisewechselstroms an. Umgekehrt ergibt eine geringer werdende Regelspannung eine Verringerung des Motorstroms und eine Erhöhung des Bremsgleichstroms, d. h. also insgesamt eine Bremsung des Motors. - 'The mode of operation of the circuit described is as follows: Increases a control voltage lying between the base electrode of the transistor 12 and the terminal 14 UR on, the potential at the base electrode 8 of the transistor 6 changes to same sense. This makes the resistance of the collector-emitter path of the transistor 6 decreases and the motor current increases during the positive half-waves of the alternating supply current at. Conversely, a decreasing control voltage results in a decrease in the Motor current and an increase in DC braking current, d. H. so a total of a brake of the motor. - '

Claims

Claim: Circuit arrangement for regulating the speed of induction motors by means of a variable braking direct current, which is obtained by a setting resistor located in the motor alternating current circuit and a rectifier connected in parallel to this, characterized in that a parallel connection consisting of a resistor (16) and a series connection of a further rectifier (7) with the collector-emitter impedance of a transistor (6) is provided and that the base of this transistor (6 ) is coupled to a transistor impedance converter stage (12). is that by a motor control DC voltage. (Ug) is automatically influenced. . Documents considered: German Auslegeschrift No. 1142 651; Patent No. 23 401 of the Office for Invention and Patents in East Berlin; Bulletin of SEV 56 (1965), 5, p.172.