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Die Erfindung betrifft eine Drehzahl-Regeleinrichtung für einen Ventilator, dessen elektrischer
Antriebsmotor in Reihe mit einem Stellglied in Form eines Triac oder antiparallel geschalteter Thyristoren an ein
Wechselspannungsnetz angeschlossen ist, mit einer Steuergrösse für das Stellglied, die aus der Differenz zwischen einem vorgegebenen Sollwert oder einer Führungsgrösse und mindestens einer von der Motorspannung abhängigen
Hilfsgrösse ableitbar sind, wobei die Hilfsgrössen über Gleichrichter und Integrierglieder abgeleitet sind.
In Anlagen zur Temperaturregelung und bzw. oder Belüftung bzw. Klimatisierung werden häufig motorische Antriebe gefordert, deren Drehzahl in Abhängigkeit von Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw. gesteuert werden. Insbesondere bei Ventilatoren ist es von Vorteil, wenn die Drehzahl stufenlos eingestellt werden kann.
Hiezu sind bereits mit Thyristoren oder Triacs arbeitende Schaltungen bekannt, bei denen durch Änderung des
Zündzeitpunktes die am Motor liegende Spannung und damit die Drehzahl stufenlos gesteuert werden kann.
Eine Einrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Ventilators wird in der deutschen
Offenlegungsschrift 2124836 beschrieben. Als drehzahlabhängige Grösse für die Regelung wird hier die Spannung am Stellglied herangezogen, wodurch Änderungen der Netzspannung Spannungsschwankungen am Motor bewirken.
Weitere bisher bekannte Steuerungen dieser Art weisen den Nachteil auf, dass Geräte für unterschiedliche
Netzfrequenzen, wie 16 2/3 Hz, 50 Hz, 60 Hz, mit verschiedenen Bauteilen bestückt oder unterschiedlich justiert werden müssen.
Die brit. Patentschrift Nr. 1, 252, 543 beschreibt, wie das Verhältnis Motorstrom zu Motorspannung in einer
Netzhalbwelle einer Polarität erfasst werden kann. Es wird hier die Drehzahl geregelt und die Phasensteuerung erfolgt am Motor.
Zweck dieser Einrichtung ist die Einhaltung einer starren Drehzahl. Nachteilig ist, dass die Einrichtung nicht allgemein verwendet werden kann ; sie muss immer der Last-dem jeweiligen Motor-angepasst werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Regeln der Drehzahl zu schaffen, welche einen Betrieb in Stromversorgungsnetzen unterschiedlicher Frequenz ohne zusätzlichen oder nachträglichen Justiervorgang ermöglicht, mit der auch zusätzlich der Einfluss der Speisespannungsschwankungen auf die Motordrehzahl verringert wird, wobei der Strom für den Antrieb durch Triacs oder antiparallel geschaltete Thyristoren gesteuert wird, die Regelgrösse jedoch die Motorspannung ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Ausgang des eingangsseitig an den Antriebsmotor angeschlossenen Steuergleichrichters und der Ausgang des eingangsseitig an das Stellglied angeschlossenen Steuergleichrichters mit einander entgegengesetzter Polung an den Eingang des Integrierers angeschlossen sind, dessen Kondensator als Istspannungsgeber des Drehzahlreglers dient.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. l ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Regelung der Motordrehzahl von Ventilatoren und Fig. 2 eine detaillierte Ausführung einiger Baugruppen für eine Einrichtung zur Regelung der Motordrehzahl von Ventilatoren.
Nach Fig. l liegt ein Ventilatormotor--l--in Serie mit einem Triac--2--an einer speisenden Netzspannung. Zusätzliche Bauelemente zum Schutz des Triacs und zur Funkentstörung sind in Fig. l aus Übersichtsgründen nicht angeführt.
Eine Gleichspannung bzw. ein Gleichstrom wird von der Netzspannung abhängig im Motor-Gleichrichterglied--3--und gegebenenfalls entgegengesetzt gepolt von der Triacspannung abhängig in einem Triac-Gleichrichterglied--4--gewonnen und in einer Integrieranordnung--5--integriert und einem Verstärker--6--zugeführt. Über einen weiteren Eingang--7--des Verstärkers--6--ist es möglich, den Integrierwert mit einem Sollwert, etwa eine von Hand aus mittels Spannungsteilers eingestellte Drehzahl oder der Ausgang einer temperatur-bzw. luftfeuchtigkeitsabhängigen Brückenschaltung, zu vergleichen.
Vom Ausgang des Verstärkers --6-- wird ein Spannungs-oder Strom-Zeit-Umsetzer--8--angesteuert, der in Abhängigkeit vom Ausgang des Verstärkers --6-- den Zeitpunkt der Zündung des Triacs zwischen zwei Nulldurchgängen der Netzspannung bzw. der Triac-Spannung verschiebt und damit den Phasenanschnittwinkel einstellt.
Aus der Schaltung nach Fig. 2 ist die praktische Ausführung einiger Baugruppen aus dem Blockschaltbild nach Fig. l ersichtlich. Der Motor--l--liegt mit dem Triac--2--an der speisenden Netzspannung, das Motor-Gleichrichterglied--3--liegt parallel dazu. Von der Motor-Netz-Klemme führt eine Verbindung über einen Vorwiderstand --R1- zu zwei mit einem Anschluss miteinander verbundenen Gleichrichtern --Gll, Gl2--, wobei der eine Gleichrichter--Gll--in Durchlassrichtung an die Triac-Netz-Klemme und der andere Gleichrichter--Gl2--in Sperrichtung an einen Kondensator--C--angeschlossen ist.
Das Triac-Gleichrichterglied--4--liegt parallel zum Triac--2--. Von der Triac-Motor-Klemme führt eine
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angeschlossen ist, der mit seinem zweiten Anschluss mit der Triac-Netz-Klemme verbunden ist. Der gemeinsame Verbindungsanschluss von dem Kondensator-C--und von den Gleichrichtern-Gl2 und Gl4--ist an einen Verstärker --6-- und über einen Widerstand -R3-- mit einem Eingang --7-- verbunden.
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Triacspannung gewonnene Gleichstrom gegengerichtet sind.
Die Differenzspannung, die dem Mittelwert der Motorspannung entspricht, wird mit einem Sollwert oder einer Führungsgrösse über den Eingang-7-- verglichen, im Verstärker-6-verstärkt und einer Phasenanschnittsteuerung zugeführt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Mittelwert der Motorspannung geregelt wird und dieser Mittelwert frequenzunabhängig ist. Damit ist ein erweiterter Betriebsfrequenzbereich zulässig. Weiters werden Änderungen der Netzspannung bei der Mittelwertbildung berücksichtigt.
Mit der Steuerspannung ändert sich der Phasenanschnitt und damit über den Schlupf die Drehzahl. Es ist daher die Erfassung der Spannung am Motor günstiger als am Stellglied.
Weiters ist es von Vorteil, dass die erfindungsgemässe Einrichtung von der Verbraucherleistung unabhängig ist.