AT329690B - Phasenanschnitt-drehzahlsteuerschaltung fur einen aus einem triac oder einem thyristorpaar bestehenden wechselstrom-halbleiterventilsteller zur speisung eines wechselstrommotors - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Phasenanschnitt-Drehzahlsteuerschaltung für einen aus einem Triac oder einem
Thyristorpaar bestehenden Wechselstrom-Halbleiterventilsteller zur Speisung eines Wechselstrommotors, insbesondere eines Ventilatormotors, bei dem an die Steuerelektrode des in der betreffenden Halbwelle der
Wechselspannung zu zündenden Triacs oder Thyristors mindestens ein Zündimpuls anlegbar ist. 



   In Anlagen zur Temperaturregelung, Belüftung, Beheizung, Kühlung, Beleuchtung und andern Steuerungen werden häufig Stellglieder gefordert, welche eine kontinuierliche Einstellung der Betriebsspannung bzw. eine
Einstellung des Leistungsflusses ermöglichen. Dazu werden Anordnungen mit Triacs oder Thyristoren eingesetzt, bei denen durch Änderung des Zündzeitpunktes innerhalb von Netzspannungshalbwellen die Spannung an der
Last verändert werden kann. Der Triac oder die Thyristoren, welche in der Regel in Serie mit der Last an der
Netzwechselspannung liegen, werden dabei entweder durch einen einzigen Impuls in einen leitenden Zustand versetzt und bleiben leitend bis der Hauptstrom vom Triac oder Thyristor den sogenannten Haltestrom unterschreitet oder der Triac bzw.

   Thyristor wird durch einen Steuerstromfluss während der ganzen Dauer des vorgesehenen Zeitintervalls leitend gehalten. 



   In der deutschen Offenlegungsschrift 2124836 wird eine Einrichtung zum Regeln der Drehzahl eines
Ventilators, dessen elektrischer Antriebsmotor im Stromkreis eines an Wechselspannung angeschlossenen Triacs liegt, der seinerseits abhängig von einer Temperatur-Soll-Ist-Differenz aussteuerbar ist, beschrieben, wobei die am
Triac abnehmbare Spannung über einen Gleichrichter und ein Integrierglied zu einem   Spannungsvergleichsglied   geführt ist, und wobei den Temperatur-Soll- und Temperatur-Ist-Werten proportionale Spannungen an den
Eingängen eines einstellbar gegengekuppelten Differenzverstärkers liegen, dessen Ausgangsspannung über eine einstellbare Begrenzerschaltung ebenfalls an das Spannungsvergleichsglied gelangt, und wobei das Glied jeweils bei einem bestimmten Verhältnis beider Spannungen einen Befehl zum Zünden des Triacs abgibt. 



   Die Triac-Ansteuerung mit einem Einzelimpuls weist den Nachteil auf, dass bei geringer ohmscher Last oder bei stark induktiven Lasten das Zünden des Triacs oder Thyristors nicht, oder nicht sicher möglich ist, da während der Dauer des Ansteuerimpulses der sogenannte Haltestrom des Triacs bzw. Thyristors nicht erreicht wird und unterhalb dieser Stromgrenze die Leitfähigkeit des Triacs mit Ende des Steuerstromimpulses erlischt.
Da der Haltestrom auch von der momentanen Polarität der am Triac liegenden Spannung abhängt, kommt es auf
Grund des Fehlens der Gegeninduktionsspannung von der vorhergehenden durch Zündvorgänge nur bei der begünstigten Polarität zu einem grossen Gleichstromanteil an der Last, welcher zu einer Zerstörung von
Motorwicklungen führen kann. 



   Im Falle der Ansteuerung mit einem Steuerstrom über das ganze leitende Intervall werden diese Nachteile vermieden, es wird aber der mitunter beachtliche Steuerstrom über die Zeit des maximalen Stromflusses hinaus gefordert. Dieser Strombedarf kann aus einer billigen Stromversorgung mittels Vorwiderstand meist nicht gedeckt werden ; es sind daher Schaltungen mit Transformator oder Vorschaltkondensator erforderlich. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansteuermöglichkeit für Triacs oder Thyristoren bei ohmschen, induktiven und kapazitiven Lastfällen zu schaffen, welche bei einem Strombedarf von nur einem
Bruchteil des üblicherweise erforderlichen Steuergleichstroms die Nachteile der einmaligen Zündung des Triacs oder der Thyristoren pro Netzhalbwelle vermeidet. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Erzeugung mehrerer zusätzlicher Zündimpulse nach dem ersten Zündimpuls in jeder der beiden Halbwellen eine Pulsfolge-Steuerstufe an die Steuerelektrode des Wechselstrom-Halbleiterventilstellers angeschlossen ist, wobei bei den Zündimpulsen der insbesondere gleichartigen Impulsfolge jeweils der Impulsabstand mindestens das Dreifache der Impulsdauer beträgt. 



   Wie bei einer Ansteuerung mit einem Steuerstrom über das ganze leitende Intervall ist es auch bei der Impulsansteuerung zweckmässig, die Zündimpulsfolge derart vor dem Nulldurchgang des Triac- oder Thyristor-Hauptstroms abzubrechen, dass unter Berücksichtigung der Halbleiter-Totzeiten in der folgenden Netzhalbwelle ein ausreichendes Sperrvermögen erreicht wird. Die Zündimpulsfolge kann auch mit erfolgreicher Zündung des Leistungshalbleiters abgebrochen werden. 



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen   Fig. 1   und 2 die möglichen Anordnungen einer Serienschaltung von Triacs bzw. 



  Thyristoren und eines Motors und Fig. 3 die Wirkungsweise der Einrichtung an Hand eines Diagramms. 



   Der Motor--M--ist in   Fig. 1   mit der Anode--AI--eines Triacs und in Fig. 2 mit der Anode   --A2-- des   Triacs verbunden. Der Steuerstrom--ist--ist der Steuerelektrode--G--des Triacs zugeführt. 



   Im Diagramm in Fig. 3 ist oben der Verlauf der Netzspannung--UN--dargestellt. Im Bereich "aus" soll der Triac gesperrt, im Bereich "ein" soll er leitend gesteuert werden. 



   Mit einer Folge periodischer Steuerimpulse, die im mittleren Teil des Diagramms dargestellt ist, wobei der Gleichstrommittelwert der Impulse wesentlich kleiner ist als der Spitzenstromwert der Einzelimpulse, werden der Triac bzw. die Thyristoren angesteuert. 



   Oder im andern Fall werden mit nichtperiodischen   Impulsfolgen-etwa   wie im unteren Teil des Diagramms gezeigt wird-deren Gleichstrommittelwert wieder wesentlich kleiner ist als der Spitzenstromwert der Einzelimpulse, der Triac bzw. die Thyristoren angesteuert. Zur Verbesserung des Zündverhaltens bei induktiven Lasten wird ein   RC-Glied--R, C--parallel   zu den Anoden geschaltet. 

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   Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, dass der Steuerstrombedarf für die Zündung der Triacs bzw. Thyristoren bei Ansteuerung mit Impulsen wesentlich unter dem Steuerstrombedarf bei Vollwellensteuerung, also bei Zündung während des ganzen leitenden Intervalls, liegt. Diese Steuerschaltung ist auch für induktive Lasten geeignet, da während des leitend gesteuerten Intervalls der Halbwelle durch die Impulse wiederholt Zündversuche gemacht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Phasenanschnitt-Drehzahlsteuerschaltung für einen aus einem Triac oder einem Thyristorpaar bestehenden Wechselstrom-Halbleiterventilsteller zur Speisung eines Wechselstrommotors, insbesondere eines Ventilatormotors, bei dem an die Steuerelektrode des in der betreffenden Halbwelle der Wechselspannung zu zündenden Triacs EMI2.1 Erzeugung mehrerer zusätzlicher Zündimpulse nach dem ersten Zündimpuls in jeder der beiden Halbwellen eine Pulsfolge-Steuerstufe an die Steuerelektrode (G) des Wechselstrom-Halbleiterventilstellers angeschlossen ist, wobei bei den Zündimpulsen der insbesondere gleichartigen Impulsfolge jeweils der Impulsabstand mindestens das Dreifache der Impulsdauer beträgt.