DE2209037A1

DE2209037A1 - Drehzahlregelschaltung fuer gleichstrommotoren

Info

Publication number: DE2209037A1
Application number: DE2209037A
Authority: DE
Inventors: Horst Sander
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1972-02-25
Filing date: 1972-02-25
Publication date: 1973-08-30
Also published as: GB1422236A; AU5200773A

Description

Dunker;r.otoren
Präzisions-Kleinstmotoren GmbH

Bonndorf/Schv:arzwald
K. Sander - 1

Drehzahlregelschaltung für Gleichstrommotoren.

Die Anmeldung bezieht sich auf Drehzahlregelschaltungen für Gleichstrommotoren, welche über einen im Speisekreis des Motors liegenden Transistor gespeist werden.

Für derartige Zwecke ist bereits eine Schaltungsanordnung bekannt geworden (DT-OS i 558 686), bei welcher der im Speisekreis des Motors liegende Regeltransistor von einem komplementären Zwischentransistor und dieser wieder von einem Steuertransistor gesteuert wird. Bei dieser bekannten Drehzahlregeleinrichtung ist in dem Motor eine feststehende. Tachometerspule angeordnet, welche parallel zu einem mit einem Gleichrichter in Reihe liegenden Kondensator geschaltet ist, der im Basis-Emitter-Kreis des Steuertransistors liegt.

Die bekannte Drehzahlregeleinri'chtung weist neben konstruktiven Nachteilen insbesondere in Schaltungsanordnung begründete Nachteile auf. So findet bei der bekannten Schaltungsanordnung lediglich eine Einweggleichrichtung der in der Tachometerspule induzierten Steuerwechselspannung statt, so daß eine relativ geringe Steuerspannung zur Verfügung steht. Die" Basis des Steuertransistors erhält bei der bekannten Schaltungsanordnung keine Vorspannung, so daß der Steuertransistor erst arbeitet, wenn an dem Basiswiderstand eine Steuerspannung von mindestens 0,6 V anliegt. Je nach Spannung saus beute der Tachometerspule können mit der bekannten Drehzahlregeleinrichtung nur größere Drehzahlen geregelt werden.

9-Febr.1972
Bö/Mr

BAD ORiülH^ 309835/0774 . ~~

Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe einmal darin, eine für Drehzahlregeleinrichtungen universell verwendbare Schaltungsanordnung anzugeben, und zwar für Motoren, die mit Gleich- oder Wechselspannungstachogeneratoren ausgerüstet sind. Außerdem soll bei der neuen Schaltungsanordnung die Solldrehzahl des in der Drehzahl zu regelnden Motors eingestellt werden können und sie soll auch auf möglichst geringe Solldrehzahlen einstellbar sein.

Die ' Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine mit der Motorspeisespannung verbundene Serienschaltung eines RC-Gliedes, eines Widerstandes und der Kollektor-Emitterstrecke eines Schalttransistors, eine parallel dazu angeordnete Serienschaltung aus Widerstand und Zenerdiode und eine parallel zur Zenerdiode angeordnete Serienschaltung aus mehreren Widerständen und einem Potentiometer, wobei die Tachogeneratorspannung an dem Widerstand R^ eingespeist und die Basisspannung des Transistors T₁ an dem Schleifer des Potentiometers P abgegriffen wird sowie die Basis des Steuertransistors über einen Widerstand mit dem Pußpunkt des RC-Gliedes verbunden ist.

Mit der neuen Schaltung kann die Solldrehzahl von Motoren, die mit einem Gleichspannungstachogenerator ausgerüstet sind, bis auf η = 1 min" herabgeregelt werden. Bei mit Wechselspannungstachogeneraoten ausgerüsteten Motoren ist eine Regelung bis zu etwa η = 50 min" möglich.

Außerdem tritt bei den mit der neuen Schaltungsanordnung geregelten Motoren auch bei niedrigen Drehzahlen keine Beeinträchtigung des Anlaufdrehmomentes ein und es können mit ihr noch Motore drehzahlgeregelt werden, deren Motorspeisespannung kleiner ist als 10 V.

BAD ORJGINAL

3 0 9 8 3 S / 0 7 7 U

H. Sander - 1

Weitere Einzelheiten der neuen Schaltungsanordnung sind aus der beigefügten Figur ersichtlich, in welcher zunächst der Motor M, der im Motorspeisekreis liegende Regeltransistor T^ sowie der an sich bekannte Zwischentransistor T-, und der Steuertransistor Tp mit den Emitter- bzw. Basiswiderständen Rg und Rq zu erkennen sind. Desweiteren enthält die Schaltungsanordnung die Widerstände R, bis R„ und R₁₀> das Potentiometer P, die Zenerdiode Z, die Kondensatoren C₂ und C- und Sehalttransistor T,. Außerdem sind ein Gleichspannungsgenerator bzw. ein Wechselspannungsgenerator mit Brückengleichrichter und Ladekondensator C, zu erkennen, welche wahlwe se an die Eingangsklemmen AB angeschlossen werden können.

Die Schaltungsanordnung weist nun folgende Arbeitsweise auf; Unabhängig von der Motorspeisespannung liegt an der Zenerdiode Z eine konstante Spannung. Diese Spannung liegt auch an. der Serienschaltung bestehend aus den Widerständen R^, Rg ₃ R, und Potentiometer P. Mit dem Schleifer des Potentiometers P

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kann die Basisvorspannung des Transistors eingestellt werden. Diese soll so eingestellt sein, daß sie unterhalb der Schwell Spannung des Transistors (0,6 - 0,7 V'bei Si-Transistoren) liegt. Bei der gewählten Schaltungsanordnung addiert sich - wenn ein Tachogenerator an die Klemmen AB angeschlossen ist - die Tachogeneratorspannung zur Spannung an der Zenerdiode. Die Basisvorspannung soll nun mit dem Potentiometer P in einer solchen Höhe eingestellt sein, daß sie bei Solldrehzahl des Motors noch nicht ausreicht, um die Schwell spannung des Transistors T. zu überschreiten.

VJenn jedoch der Motor die Solldrehzahl überschreitet und sich damit auch die Spannung des Tachometers erhöht wird die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T, positiver, wobei die Kollektor-Emitter-Strecke mehr oder weniger leitend wird. Damit wird T, als veränderlicher Widerstand, so daß über Rpder Kondensator Cp aufgeladen wird. Wenn infolge

-A

3GU8 / 774

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der Kondensatorspannung die Basis-Emitter-Spannung des Transistors To die Schwe11spannung erreicht, dann wird die Kollektor-Emitter-Strecke von Tp ebenfalls leitend, wodurch T., und T₁, gesperrt werden.

Dadurch fällt die Drehzahl des Motors M ab. Die Drehzahl stellt sich dann aber schnell auf die eingestellte Nenndrehzahl ein. Die Transistoren T^ und T^ wirken ebenso als veränderliche Widerstände wie die Transistoren T₁ und Tp. Der Motor erhält dadurch nur die Spannung, die er für den verlangten Arbeitspunkt benötigt. Der Widerstand Rg entlädt den Kondensator Cp entsprechend dem über den Widerstand R,- nachgeführten Ladestrom mehr oder weniger. · ,

Wie aus der Schaltungsanordnung weiter ersichtlich ist, ist zwischen Kollektor von Th und Basis von Tp eine Serienschaltung von R₁₀ und C- angeordnet, die als Gegenkopplung wirkt.

Durch Veränderung des Widerstandes R₁₀ kann der Drehzahlunterschied zwischen Leerlauf- und Lastdrehzahl verändert werden. Wird der Widerstand R₁₀ niederohmiger, so verkleinert sich auch der Drehzahlunterschied.

Wenn der Widerstand R₁ v/eggelassen wird und der Schleifer des Potentiometers P auf Emitterpotential von T₁ liegt, kann der Motor auch ungeregelt betrieben werden. Darüberhinaus können die Eingangsklemmen anstelle eines Gleich- oder Wechselspannungsgenerators auch mit jeder anderen Gleichspannungsquelle angesteuert werden.

2 Patentansprüche

1 Blatt Zeichnungen mit

1 Figur ,

V-

774

Claims

Patentansprüche

f1JDrehzahlregelschaltung für Gleichstrommotoren mit Gleich- oder Wechselspannungs-Tachogeneräoren, wobei der Gleichstrommotor über einen im Speisekreis des Motors liegenden Regeltransistor gespeist wird, der von einem komplementären Zwisciientransistor und dieser wieder von einem Steuertransistor gesteuert wird, gekennzeichnet durch eine mit der Motorspeisespannung verbundene Serienschaltung eines RC-Gliedes (R-, Cp) eines Widerstandes (Rj-) und der Kollektor-Emitterstr.ecke eines Schalttransistors (T₁),eine parallel dazu angeordnete Serienschaltung aus Widerstand (Rn) und Zenerdiode (Z) und eine parallel zur Zenerdiode angeordnete Serienschaltung aus mehreren Widerständen (R₁, R₂J R-r) und einem Potentiometer (P), wobei die Tachogeneratorspannung an dem Widerstand R_. eingespeist und die Basisspannung des Transistors (T₁) an dem Schleifer des Potentiometers (P) abgegriffen wird, sowie die Basis des Steuertransisbors (T₂) über einen Widerstand (Ry) mit dem Fußpunkt des RC-Gliedes (Rg,C₂) verbunden ist.
2.Drehzahlregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Motor (M) und Kollektor des Regeltransistors (T^) und die Basis des Steuertransistors (T₂) eine RC-Serienschaltuhg (R₁₀,C^) angeordnet ist.

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