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DE1763006C3 - Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines mit intermittierendem Gleichstrom betriebenen Gleichstrom-Reihenschlußmotors - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines mit intermittierendem Gleichstrom betriebenen Gleichstrom-Reihenschlußmotors

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Publication number
DE1763006C3
DE1763006C3 DE1763006A DE1763006A DE1763006C3 DE 1763006 C3 DE1763006 C3 DE 1763006C3 DE 1763006 A DE1763006 A DE 1763006A DE 1763006 A DE1763006 A DE 1763006A DE 1763006 C3 DE1763006 C3 DE 1763006C3
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DE
Germany
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circuit
voltage
motor
direct current
speed
Prior art date
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Expired
Application number
DE1763006A
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English (en)
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DE1763006B2 (de
DE1763006A1 (de
Inventor
Jean Marie Forst Nolf (Belgien)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE1763006A1 publication Critical patent/DE1763006A1/de
Publication of DE1763006B2 publication Critical patent/DE1763006B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1763006C3 publication Critical patent/DE1763006C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • H02P7/298—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature and field supplies
    • H02P7/2985—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature and field supplies whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Gleichstront-Reihenschlußmotors, enthaltend erstens einen periodisch wirkenden Unterbrecher im Motorkreis, zweitens einen mit der Reihenschlußwicklung verbundenen Kreis zum Erzeugen eines Ergänzungsstromes, welcher diese wenigstens während der Unterbrechungsperiode des Unterbrechers speist, drittens einen Abtestkreis, verbunden mit den Klemmen des Motorankers zum Abtasten der der Ist-Drehzahl des Motors entsprechenden Gegen-EMK, viertens eine Vergleichsschaltung mit einem ersten Eingang, an welchen das der Ist-Drehzahl des Motors entsprechende Signal angelegt ist, und mit einem zweiten Eingang, welchem ein die Soll-Drehxahl des Motors kennzeichnendes Bezugssignal zugeführt ist, und mit einem Ausgang, an welchem ein für den Unterschied zwischen Drehzahlsoll- und -istwert charakteristisches Fehlersignal auftritt, welches den periodisch wirkenden Unterbrecher und die Dauer jeder Unterbrechungsperiode derart regelt, daß das Fehlet -ignal verringert wird. Eine derartige Schaltungsanordnung ist bekannt, so z. B. aus der BE-PS 681585.
Derartige Schaltungsanordnungen werden im allgemeinen an Wechselstromnetzen betrieben, wobei der Motorstrom über einen Gleichrichter zugeführt wird, der nur die positive Halbwelle wirksam werden läßt. Während der negativen Halbwelle, während der kein Motorstrom fließt, wird die vom Motor erzeugte und der Drehzahl proportionale Gegen-EMK gemessen und aus dieser eine Regelgröße zur Konstanthaltung der Drehzahl abgeleitet.
Ein Betrieb an Gleichstromnetzen wird dadurch ermöglicht, daß der Gleichstrom periodisch unterbrochen wird. Dabei entspricht die Stromflußzeit der positiven Halbwelle und die stromlose Zeit der negativen Halbwelle einer Wechselstromspeisung plus dem Anteil der positiven Halbwelle bis zum Zündzeitpunkt.
Eine Anordnung der eingangs genannten Art hat jedoch die nachteilige Eigenschaft, daß die Gesamtdauer der stromlosen Zeit, bei Wechselstromspeisung, also der negativen Halbwelle, als Abtastperiode verwendet wird, so daß die Bildung einer Regelgröße erst mit Wiederbeginn des Stromflusses erfolgt. Der dadurch bedingte Zeitverlust bedeutet, daß nicht die ganze Dauer des möglichen Stromflusses für den Antriendes Motors ausgenützt werden kann. Bei starken Belastungen des Motors macht sich dieser Nachteil besonders bemerkbar, da der Motor nicht seine volle Leistung erbringen kann.
Aufggabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Strom auch bei Vollast über den Unterbrecher im Motorkreis geführt wird, damit eine überbrückung des Unterbrechers, der bei Phasenanschnittsteuerung und Wechselstromspeisung ein Thyristor und bei Gleichstromspeisung ein Schalttransistor sein kann, durch einen zusätzlichen, zum Beispiel mechanischen, Kontakt vermieden wird.
Dieses Ziel wird crfindungsgemäß dadurch er-
reicht, daß der Abtastkreis einen Schalter enthält, der nui während wenigstens eines Teils der Unterbrechungsperiode geöffnet ist, so daß nur während dieser Zeit Abtastimpulse auf einen Ausgangskreis übertragen werden, der hieraus einen mittleren Wert ableitet.
Wird eine solche Schaltungsanordnung an eine Gleichstromquelle angeschlossen, dann kann der Kreis zum Erzeugen des Ergänzungsstroms eine durch die Reihenschlußwicklung, db Gleichstromquelle und einen Widerstand gebildete geschlossene Schleife enthalten. Bei Betrieb an einer Wechselstromquelle kann andererseits der Unterbrecher durch einen einseitig leitenden Halbleiter gebildet sein.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Schaltungsanordnung ergeben sich aus den Unteran-Sprüchen 2 bis 5.
Es sei hier bemerkt, daß die Einschaltung eines Unterbrechers zwischen dem Anker und der Reihenschlußwicklung eines Motors ebenfalls bereits bekannt ist, so z. B. aus der US-PS 3 283235.
Gegenüber der aus der genannten BE-PS bekannten Regelschaltung hat die vorliegende Regelschaltung mehrere Vorteile. Einmal ist sie nicht .iur bei Wechselstrom-Speisung, sondern auch bei Gleichstrom-Speisung verwendbar, während die bekannte Regelschaltung auf Wechselstrom-Speisung beschrankt ist. Aber auch bei Speisung aus einem Wechselstromnetz ergeben sich Vorteile, die der bekannten Regelschaltung nicht anhaften. Bei der Regelschal tung nach der vorliegenden Anmeldung muß nämlich die Abtastperiode nicht notwendigerweise mit der negativen Halbwelle der Speisespannung übereinstimmen, sondern sie nimmt nur einen Teil dieser negativen Halbwelle in Anspruch, d. h., sie endet schon, bevor die nächste positive Halbwelle der Speisespannung auftritt. Dadurch ist es möglich, die Regelschaltung so zu dimensionieren, daß auch bei schweren Belastungen des Motors, wenn also nur eine kleine Gegen-EMK auftritt, die Kippschaltung schon wieder umgeschaltet ist und der in solchen Schaltungen übliehe Thyristor wieder Zündimpulse erhält, bevor die nächste Halbwelle der Speisespannung anfängt. Dadurch erhält der Motor während der ganzen positiven Halbwelle der Speisespannung einen maximalen Steuerstrom. Bei der bekannten Regelschaltung vergeht demgegenüber stets eine gewisse Zeit, bevor der Thyristor gekündet wird.
An Hand der Zeichnung werden zwei Beispiele für die Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in Regelschaltungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein erstes Bespiel für einen mit Gleichstrom gespeisten Motor;
Fig. 2 veranschaulicht di? Spannung an verschiedenen Stellen dieser Schaltung;
Fig. 3 zeigt ein zweites Beispiel für einen mit Wechselstrom gespeisten Motor;
Fig. 4 veranschaulicht die Spannungen in diesem zweiten Beispie'
Das Beispiel nach Fig. I dient zur Regelung eines mit Gleichstrom gespeisten Motors. Der Motor hat einen Anker 1 und eine Reihenschlußwicklung 2 und wird von einer Gleichstromquelle 3 gespeist. Der periodisch wirkende Unterbrecher wird durch einen Transistor 6 gebildet, der zwischen der Reihenschlußwicklung und de Anker angeordnet ist. Ein Widerstand 7 ist der Reihenschaltung von Anker und Transistor parallel geschähet. Die Wicklung 2 wird vom Ankerspeisestrom und von einem Ergänzungsstrom
durchflossen, der durch die, durch die Wicklung 2, die Quelle 3 und den Widerstand 7 gebildete geschlossene Schleife fließt. Wenn der Transistor 6 gesperrt ist, wird die Wicklung 2 von einem bekannten Ergänzungsstrom durchflossen.
Der Abtastkreis wird durch einen Spannungsteiler gebildet, der an Klemmen 4 und 5 des Ankers 1 angeschlossen ist und die Widerstände 17 und 19 enthält. Ein Abtasttransistor 11 dient zur Übertragung des Potentials des Verbindungspunktes der Widerstände 17 und 19 im Rhythmus der Steuerimpulse eines Multivibrators 8. Es entsteht auf diese Weise eine impulsreihe, die einen RC-Parallelkreis, gebildet durch einen Kondensator 15 und einen Widerstand 16, erreicht. Dieser RC-Kreis formt diese Impulsreihe um in eine schwankende Spannung, welche den mittleren Wert der Impulsreihe darstellt. Diese Spannung wird der Basis eines Transistors 13 zugeführt, während eine Zenerdiode 18 eine konstante Spannung an die Basis eines Transistors 12 liefert. Die zwei Transistoren 12 und 13 sind miteinander in einer Kippschaltung 14 verbunden, deren Ausgangssignal die Basis des Unterbrechertransistors 6 steuert. Der Multivibrator 8 enthält Transistoren 9 und 10.
Die Wirkungsweise de1" Schaltung wird an Hand der Fig. 2 beschrieben. Diese Figur stellt das Potential oder den Strom als Funktion der Zeit dar: C, und C10 bezeichnen die Potentiale an den Kollektoren der Transistoren 9 und 10; B11 und B13 bezeichnen die Potentiale an den Basen der Transistoren 12 und 13. und /„ ist der Strom durch den Transistor 6
Der Transistor 9 des Multivibrators überträgt Impulse mit einer Dauer / nach dem Abtasttransistor 11. Während dieser Zeit lädt sich der Kondensator 15 schnell auf: das Potential Bn sinkt ab und die Kippschaltung 14 ändert ihren Zustand: der Transistor 13 wird leitend. Infolgedessen steigt das Potential an der Basis des Transistors 6, der gesperrt wird. Während der Zeit / der Abtastung ist somit der Unterbrecher 6 unterbrochen und wird die Wicklung 2 von einem bekannten, konstanten Strom durchflossen. Der Übergang des Stroms nach diesem bekannten Strom ist vernachlässigbar kurz, und zwar um so kürzer, je kleiner die Zeitkonstante LlR des Kreises ist, der durch die Wicklung 2 und den Widerstand 7 gebildet st. Um zu vermeiden, daß die Kippschaltung 14 ihren Zustand während der Abtastung, z. B. infolge eines Störsignals, ändert, ist die Basis des Transistors 12 über einen Widerstand mit dem Kollektor des Transistors 10 verbunden. Dieser überträgt einen positiven Impuls nach der Basis des Transistors 12 (siehe S12 in Fig. 2). Am Ende det Periode t der Abtastung ändert sich der Zustand des Multivibrators 8, wodurch der Transistor U leitend wird, wobei ein Bezugspotential der Bas.s des Transistors 12 zugetührt wird. Der Kondensator 15 entlädt sich über den Widerstand 16 urxi das Potential Bn (Fig. 2) nimmt zu. Die Kippschaltung 14 ändert ihren Zustand im Augenblick der Gleichheit von Bn und Bn, also nach einer Zeit /,. In diesem Augenb/irk schließt sich der Unterbrecher wieder.
Wenn die Drehzahl zunimmt, sinkt der Pegel des Sägezahns Bn ab: die Periode f, nimmt /u und die mittlere Periode des Schließens des Unterbrechers 6 nimmt ab: Der Motor dreht sich langsamer. Es stellt sich somit eine Gleichf,ewichtsdrehzahl ein, welche die nominelle Drehzahl des Motors ist. Diese Drehzahl wird durch die Elemente der Schaltung und nicht
durch das Motordrehmoment bestimmt. Diese nominelle Drehzahl läßt sich somit durch Änderung eines Elementes der Schaltung, z. B. des Widerstands 19. ändern. Der Widerstand 17 ist ein spannungsabhängiger Widerstand (niedriger Widerstandswert bei hohen Spannungen), um Überspannungen am Kollektor des Transistors 11 zu vermeiden.
Es ist dafür gesorgt, daß in einer Schwingungsperiode des Multivibrators die Leitungsperiode des Transistors 9 erheblich kürzer ist als die des Transi- |n stors 10 (5- bis lOmal kürzer) und daß diese Periode mit der Zeitkonstantt des RC-Kreises verknüpft ist, so daß das Potential an der Basis des Transistors 13 durch einen einer Gleichspannungskomponente der gleichen Größenordnung überlagerten Sägezahn ge- ir> bildet ist, welche Komponente durch den mittleren Wert der Amplitude der Abtastimpulse bestimmt ist. Die Sperrzeit des Transistors 6 nach der Periode der Abtastung über den Transistor ii wird somit um die Zeit I1 verlängert, welche der Kondensator bean- -'» sprucht, um sich wieder auf die Zenerspannung umzuladen.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Regelschaltung mit einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung. Der Reihe'nschlußmotor mit dem An- ·» ker 1 und der Wicklung 2 wird hier durch eine Wechselspannungsquelle gespeist. Der Unterbrecher für den Wicklungsstroin ist durch einen Thyristor 26 gebildet, der zwischen der Wicklung 2 und dem Anker des Motors eingeschaltet ist. Die Wicklung 2 wird vom Strom durchflossen, der den Motoranker durchfließt, und von einem Ergänzungsstrom, der von einem durch einen Kondensator 51, eine Diode 54 und Widerstände 52 und 53 gebildeten Kreis geliefert wird. Der Abtastkreis ist ähnlich dem der vorhergehenden Aus- J> führungsform und enthält einen Spannungsteiler (Widerstände 37 und 39) und einen Abtasttransistor 31. Dieser Abtastkreis überträgt eine Impulsreihe nach dem Ausgangskreis, der durch einen RC-Parallelkreis 35,36 gebildet ist, dessen Wirkung die gleiche ist wie in der vorhergehenden Ausführungsform und der auch eine sägezahnförmige Spannung liefert, die einer Gleichstromkomponente überlagert ist, welche für die Drehzahl des Motors kennzeichnend ist. Eine Kippschaltung 34 mit Transistoren 32 und 33 dient zum -h Vergleichen dieser Spannung mit einer Bezugsspannung, geliefert durch eine Zenerdiode 38. Das Ausgangssignal dieser Kippschaltung steuert einen Sperr-Oszillator 58, dessen Ausgangsimpulse der Steuerelektrode des Thyristors 26 zugeführt werden, ίο Der Abtasttransistor 31 wird durch eine Basisvorspannung gesieuert. Diese Spannung isi die überlagerung einer Gleichspannung, geliefert durch einen Spannungsteiler mit Widerständen 41 und 43, und einer Wechselspannung, geliefert durch einen Spannungsteiler mit Widerständen 42 und 43 und einem Kondensator 44, und die gegenüber der Speisespannung etwas verzögert ist.
Die Wirkungsweise der Regelschaltung wird nachstehend an Hand der Diagramme der Fig. 4 beschrie- bo ben. In dieser Figur bezeichnen S16, B31, S33 die Potentiale an der Steuerelektrode der Halbleiter 26, 31, 32 bzw. 33; und E26, E31 und E54 bezeichnen die Potentiale der Emitter der Halbleiter 26, 31 bzw. 54.
Die Abtastung erfolgt während der Zeit T, wäh- b5 rend welcher das Potential S31 der Basis des Transistors 31 niedriger ist als das Potential E31 seines Emitters. Während dieser Zeit hängt der Aufladestrom des Kondensators 35 von der Drehzahl des Motors ab. Das Potential W33 an der Basis des Transistors 33 nimmt zu und überschreitet das Potential der Basis des Transistors 33 (S12). Die Kippschaltung 34 ändert ihren Zustand und sperrt den Oszillator 58. Am Ende der Abtastperiode '/"entlädt sich der Kondensator 35, und in dem Augenblick, in dem B33 gleich Bn wird, kippt die Kippschaltung um und entsperrt den Oszillator 58. Letzterer führt dann der Steuerelektrode des Thyristors 26 Zündimpulse (S2,,) zu. Der Thyristor wird leitend und bleibt leitend während der ganzen übrigen positiven Halbperiode T1 der Speisespannung. Er ist nicht leitend während der nächsten Halbperiode T2, und die Phase der Spannung fl,, i>l derart eingestellt, daß die Abtastzeit T innerhalb der Sperrzeit des Thyristors liegt.
Der den Ergänzungsstrom für die Wicklung 2 liefernde Kreis wirkt wie folgt: während der positiver·. Haibperiode T1 iädt sich der Kondensator 5i bis zur Spitzenspannung über die Diode 54 und einen Widerstand 52 der den Ladestrom begrenzt. Nachdem die Speisespannung ihren Spitzenwert erreicht hat, entlädt sich der Kondensator 51 über die Wicklung 2.
Die Kurve E26 zeigt das Potential des Emitters des Thyristors 26, und E54 zeigt das Potential des Emitters der Diode 54. Das Potential ist in bezug auf das der oberen Klemme tier Speisequelle aufgetragen Der Ergänzüijgsstrom ist der Spannung K53 über dem Widerstand 53 proportional. Dieser Strom ist während der Abtastzeit /praktisch konstant und bekannt, da die Zeitkonstante d«s RC-Kreises 51, 53 in bezug auf die Zeit T2 sehr groß ist.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Sägezahn Bn bei Zunahme der Drehzahl hinaufgeschoben wird. Die Kippschaltung 34 braucht dann mehr Zeit zum Entsperren des Oszillators 58, und der Thyristor zündet später. Der Gesamtstrom nimmt ab und die Motorgeschwindigkeit verringert sich. Der Motor behält eine Gleichgewichtsdrehzahl bei, weiche die nominelle Drehzahl ist. Es liegt somit eine Regelschaltung vor. Die Gleichgewichtsdrehzahl hängt, wie in der vorhergehenden Ausführungsform, von den Elementen der Schaltung und nicht vom Drehmoment ab. Diese Drehzahl läßt sich durch Änderung des Wertes eines dieser Elemente, z. B. des Widerstandes 39, ändern. Wie in der vorhergehenden Ausführungsform ist der Widerstand 37 ein spannungsabhängiger Widerstand.
Es zeigt sich, daß der Pegel des Sägezahns S33 nicht genau der Spannung an der Wicklung 2 proportional ist. Es liegt lediglich eine bestimmte Übereinstimmung zwischen einer bestimmten Spannung und einen, bestimmten Pegel vor. Dies genügt für eine Steuerung.
Zusammenfassend enthält die Regelschaltung nach der Erfindung im wesentlichen:
a) einen Unterbrecher, der periodisch den Wicklungsspeisestrom unterbricht,
b) einen Abtastkreis für die Spannung über dem Anker, welcher Kreis mittels eines Abtasttransistors eine Abtastimpulsreihe erzeugt; dieser Abtasttransistor wird nur dann geschlossen, wenn der erstgenannte Unterbrecher unterbrochen ist:
c) einen Kreis zum Erzeugen eines Ergänzungsstroms zum Aufrechterhalten eines bekannten Wertes des Flusses während jeder Abtastperiode;
d) einen Ausgangskreis, der die Abtastimpuisreihe empfängt und deren mittleren Wert bildet.
Im Beispiel 1 ist der Unterbrecher (a) ein Transi-
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stör 6 und im Beisiel 2 ein Thyristor 26. AlsSpcisestromschalter kann ein Halbleiter wie ein
Der Kreis (/>) ist im Beispiel 1 durch den Span- Transistor oder ein Thyristor oder ein Zungenrelais
nungsteiler 17, 19, die Schutzdiode 20 und den Tran- verwendet werden. Selbstverständlich lassen sich an-
sistor 11 gebildet, der den Abtastschalter bildet, und dere Mittel als die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten
im Beispiel 2 ist dieser Kreis durch die entsprechen- ' zum Erzielen des gleichen magnetischen Flusses wäh-
den Elemente, d. h. den Spannungsteiler 37, 39, die rend der Abtastung verwenden. Es könnte z. B. eine
Schutzdiode 40 und den Transistor 31 gebildet. zusätzliche Gleichstromquelle, die über die Wick-
Df Kreis (c) ist im Beispiel 1 durch den Wider- lung 2 parallel zur Speisequelle geschaltet ist, oder so-
stand 7 und im Beispiel 2 durch den Kondensator 51, gar ein Dauermagnet verwendet werden. Die Wahl
die Widerstände 52 und 53 und die Diode 54 gebildet. i< > der Kreise und der Einzelteile zum Durchführen der
Dor Kreis (</) ist in den beiden Beispielen durch Erfindung hängt selbstverständlich vom Anwenden RC-Kreis gebildet. dungszweck ab. Es ist z. B. einfacher, die Abtastpe-
Es ist nicht notwendig, daß der Kreis (r) einen kon- rioden im Wechselstrombetrieb als im Gleichstrom-
stanten Strom führt. Die einzige Bedingung ist, daU betrieb zu steuern und zu bestimmen, da im letzteren
während jeder Abtastperiode der Strom und seine η Falle (Fig. 1) ein Multivibrator-Oszillator notwendig
Schwankungen während jeder Periode dieselben sind. ist. Bei einer Gleichspannungsquelle ist es jedoch er-
Das Ausgangssignal ist dann für jedr Drehzahl stets hehlich leichter, einen konstanten Strom durch die
das gleiche. Dies genügt, um dieses Signal als kenn- Wicklung 2 während der Unterbrechung des Anker-
/λ IkIiIiL iiu lui uiv, is ι \* ιιζ.ΐιι 11 »ti ηνιι νιι /.ιι η iiiilm. ...u ■ . ei g g ι .
Aus dem gleichen Grunde ist es nicht notwendig, daß .'» Es sei bemerkt, daß die Erfindung auch lediglich die Amplitude der auf den RC-Kreis übertragenen zum Messen der Drehzahl benutzt werden kann. Spannung dem Wert der Ankerspannung E direkt Wenn sie jedoch erfindungsgemäß im Rahmen einer proportional, daß die Dauer jeder Abtastung konstant Regelung benutzt wird, wie in den beschriebenen Beiist, und ebensowenig, daß die Abtastungen in regel- spielen, bringt sie viele Vorteile mit sich. Der wichtigmäßigen Intervallen vorgenommen werden. Es ge- _>■■> ste Vorteil besteht darin, daß der Meßkreis bereits nügt, wenn die übertragene Spannung für die Span- einen Schalter enthält, der während sich wiederholennung E kennzeichnend und somit eine Funktion der Perioden den Ankerstrom unterbricht. Dieser derselben ist und daß die Dauer der Abtasiperiode Schalter kann zur Verlängerung der Unterbrechungsvon E abhängt. Aus dem gleichen Grunde ist eschen- periode über die Abtastperiode hinaus um eine Dauer sowenig notwendig, daß der Ausgangskreis genau den «> verwendet werden, die vom durch das Vergleichselemittl rc η Wert der erwähnten Impulse liefert. Dieser ment des Regelkreises festgestellten Fehler abhängt. Kreis braucht nur eine Gleichstromkomponente /u Die Schalter 6 und 26 haben somit eine Doppelfunkbilden, die für E und somit für diesen mittleren Wert tion: die eines Unterbrechers für die Messung und die kennzeichnend ist. Wenn diese Bedingungen erfüllt eines Regelelements. Ein zweiter Vorteil kann durch sind, ist das Ausgangssignal kennzeichnend für die r> den RC-Kreis erhalten werden. Die Zeitkonstante Drehzahl. Es ist also nicht notwendig, daß der Aus- kann derart gewählt werden, daß die Ausgangsspangangskreis ein RC-Kreis ist. Er kann z. B. auch durch nungdurchdie Meßgleichspannung mit einem überlacincn Krcisgebildet sein,derden Amplitiidcnwcrt des gerten Sägezahn gebildet wird. In diesem Falle kann letzten eintreffenden Abtastinipulses speichert, oder eine Vergleichskippschaltung (14 oder 34) verwendet durch irgendwelchen Kreis, der eine Impiilsreihe in in werden, die diesen Sägezahn mit einer festen Spanein schwankendes Signal umwandelt. Es ist auch nicht nung vergleicht, um die zusätzliche Unterbrechungsnotwendig, daß das Abtastelement durch einen Tran- zeit in Abhängigkeit von dem durch das Vergleichssistor gebildet ist. Der Transistor kann durch irgendei- glied festgestellten Fehler zu bestimmen. Dieser nen anderen Unterbrecher, z. B. ein Zungenrelais. er- Gedanke ist in den zwei dargestellten Beispielen ansetzt werden. 4-, gewendet.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Gleichstrom-Reihenschlußmotors, enthaltend erstens einen periodisch wirkenden Unterbrecher im Motorkreis, zweitens einen mit der Reihenschlußwicklung verbundenen Kreis zum Erzeugen eines Ergänzungsstromes, welcher diese wenigstens während der Unterbrechungsperiode des Unterbrechers speist, drittens einen Abtastkreis, verbunden mit den Klemmen des Motorankers zum Abtasten der der Ist-Drehzahl des Motors entsprechenden Gegen-EMK, viertens eine Vergleichsschaltung mit einem ersten Eingang, an weichen das der Ist-Drehzahl des Motors entsprechende Signal angelegt ist, und mit einem zweiten Eingang, welchem ein die Solldrehzahl des Motors kennzeichnendes Bezugssignal zugeführt ist, und mit einem Ausgang, an welchem ein für den Unterschied zutschen Drehzahlsoll- und -istwert charakteristisches Fehlersignal auftritt, welches den periodisch wirkenden Unterbrecher und die Dauer jeder Unterbrechungsperiode derart regelt, daß das Fehlersignal verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkreis einen Schalter (11; 31) enthält, der nur während wenigstens eines Teils der Unterbrechungsperiode geöffnet ist, so daß nur während dieser Zeit Abtastimpulse auf einen Ausgargskreis übertragen m werden, der hieraus einen mittleren Wert ableitet.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkreis einen Spannungsteiler enthäk, der d^rch zwei in Reihe geschaltete Widerstände (17,19; 37, 39) gebildet « wird, die mit den Klemmen (4, i ) des Ankers (1) verbunden sind, und deren Verbindungspunkt mit einer Elektrode eines Halbleiterelements (11; 31) mit drei Elektroden verbunden ist, wobei an die zweite Elektrode dieses Elements eine periodische Vorspannung angelegt ist und die dritte Elektrode dieses Elements mit dem Ausgangskreis verbunden ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis durch einen RC-Parallelkreis (15, 16, 35, 36) gebildet ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der RC-Parallelkreis (15, 16; 35, 36) eine so kurze Zeitkonstante hat, w daß er eine durch Überlagerung eines Sägezahns und einer Gleichstromkomponente der gleichen Größenordnung gebildete Spannung liefert, und daß die Vergleichsschaltung durch eine Kippschaltung (12, 13, Hl gebildet ist mit einem ersten Eingang, dem die Ausgangsspannung des RC-Parallelkreises, und mit einem zweiten Eingang, dem eine Bezugsspannung (18) zugeführt wird, und die an einem Ausgang ein Signal liefert, das das Schließen des Unterbrechers (6) nach jeder Unterbrechung bewerkstelligt, sobald der Spannungswert am ersten Eingang gleich dem Bezugsspannungswert wird.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, angeschlossen an eine Wechselstromquelle, gekenn- zeichnet durch einen Kreis zur Umwandlung der Speisespannung in eine periodische Vorspannung gleicher Frequenz, welche Vorspannung der zweiten Elektrode des Halbleiterelements (31) des Abtastkreises zugeführt ist (Fig. 3).
DE1763006A 1967-03-24 1968-03-21 Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines mit intermittierendem Gleichstrom betriebenen Gleichstrom-Reihenschlußmotors Expired DE1763006C3 (de)

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