CH629627A5 - Einrichtung zur verminderung durch rasche magnetische flussaenderungen erzeugten spannungsspitzen in einem gleichstrommotor. - Google Patents
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Description
629627
Claims (4)
1. Einrichtung zur Verminderung von durch rasche magnetische Flussänderungen erzeugten Spannungsspitzen in einem Gleichstrommotor, der über einen elektronischen Gleichstromsteller gespeist wird, wobei die Erregerwicklung über Dioden an die Anker- und Wendepolwicklung geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Serie zur Erregerwicklung (3) eine Drosselspule (9) und parallel zur Erregerwicklung (3) ein ohmscher Widerstand (10) geschaltet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dioden (7,8) parallel zu Ankerwicklung ( 1 ) und Wendepolwicklung (2) geschaltet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ankerfreilaufdiode (11 ) zwischen der Verbindungsleitung (12) eines Endes (3') der Erregerwicklung (3) mit der Drosselspule (9) und der Ankerwicklung (1 ) und Wendepolwicklung (2), und eine Erregerfreilaufdiode (8) zwischen dem anderen Ende (3") der Erregerwicklung (3) und der Ankerwicklung (1 ) und Wendepolwicklung (2) geschaltet sind.
Aus der DE-AS 15 63 981 ist eine Einrichtung bekannt, bei der ein Gleichstrommotor über einen elektronischen Gleichstromsteller gespeist wird, wobei die Erregerwicklung über Dioden mit der Anker- und Wendepolwicklung verbunden ist. Diese Einrichtung ermöglicht, mit nur einem Gleichstromsteller den gesamten Drehzahlbereich inkl. Feldschwächung von einem Gleichstrommotor zu beherrschen, sie weist jedoch den Nachteil auf, dass der Kommutierungsapparat des Motors durch rasche Feldstrom- respektive Flussänderungen transformatorisch induzierte Spannungsspitzen über den durch die Bürsten kurzgeschlossenen Ankerwindungen beansprucht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Bekannten zu beseitigen und eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die das Auftreten der Spannungsspitzen vermindert und sich somit positiv auf das Betriebsverhalten des Gleichstrommotors auswirkt.
Die Lösung der Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 erreicht.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass die Serienschaltung der Drosselspule und die Parallelschaltung des ohmschen Widerstandes zur Erregerwicklung einen zu raschen Feldstrom - respektive Flussanstieg verhindert. Die Drosselspule übernimmt dabei die Funktion eines Energiespeichers, der den Erregerstrom im Feldfreilaufkreis treibt. Durch die Parallelschaltung des ohmschen Widerstandes wird ein extrem starker Stromanstieg im Feld verhindert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 3 erlaubt eine noch stärkere Dämpfung des Feldstromanstieges, weil die gesamte Energie des Ankerkreises in der Drosselspule gespeichert wird und anschliessend über den Feldfreilaufkreis der Erregerwicklung abgegeben wird.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Schema der Einrichtung gemäss der Erfindung, in dem zwei Dioden parallel zur Ankerwicklung und Wendepolwicklung geschaltet sind und
Fig. 2 eine andere beispielsweise Variante der Erfindung mit einer anderen Anordnung der Dioden.
Gemäss Fig. 1 ist eine Ankerwicklung 1 in Serie mit einer Wendepolwicklung 2 geschaltet. Eine Erregerwicklung ist mit 3 bezeichnet und die Enden der Erregerwicklung 3 mit den Bezugsziffern 3' und 3". Zur Steuerung des Ankerstromes dient ein Gleichstromsteller
4. Netzseitig ist ein Eingangsfilterkondensator 5 und Eingangsfilterdrossel 6 in an sich bekannter Weise angeordnet. Mit der Bezugsziffer 7 ist eine Ankerfreilaufdiode bezeichnet, mit der Ziffer 8 eine Erregerfreilaufdiode Eine Drosselspule ist durch die Kennziffer 9 und ein ohmscher Widerstand durch die Ziffer 10 gekennzeichnet.
Parallel zur Anker- und Wendepolwicklung 1,2 liegt eine Antiserienschaltung von Ankerfreilaufdiode 7 und Erregerfreilaufdiode 8, deren Anoden miteinander verbunden sind. Parallel zur Erregerfreilaufdiode 8 ist die Serienschaltung, bestehend aus Erregerwicklung 3, der ein ohmscher Widerstand 10 parallelgeschaltet ist, und Drosselspule 9 geschaltet.
Die Funktionsweise der Einrichtung sei an Hand von Fig. 1 näher erläutert. Während der Durchlasszeit des Gleichstromstellers 4 fliesst durch die Ankerwicklung 1 und die Wendepolwicklung 2 ein Strom. Gleichzeitig fliesst ein Freilaufstrom über die Drosselspule 9, entsprechend den ohmschen Widerständen aufgeteilt auf die Erregerwicklung 3 und den ohmschen Widerstand 10 durch die Erregerfreilaufdiode 8. Während der Sperrzeit des Gleichstromstellers 4 kommutiert der Ankerstrom infolge der Ankerstromkreisinduktivität auf die Drosselspule 9, die Parallelschaltung der Erregerwicklung 3 mit dem ohmschen Widerstand 10 und die in Serie liegende Erregerfreilaufdiode 8, wobei in der Drosselspule 9 magnetische Energie aufgenommen wird. Dabei wird der sich stark ändernde Strom, gehindert durch die grosse Induktivität der Erregerwicklung 3, vorwiegend über den prallelgeschalteten ohmschen Widerstand 10 fliessen. In der darauf folgenden Durchlasszeit des Gleichstromstellers 4 kann der Erregerstrom infolge der in der Drosselspule 9 während der Sperrzeit des Gleichstromstellers 4 aufgenommenen magnetischen Energie über die Parallelschaltung der Erregerwicklung 3 mit dem ohmschen Widerstand 10 und die Erregerfreilaufdiode 8 weiter fliessen.
Die Bezugsziffern aus Fig. 1 gelten für dieselben Teile auch in Fig. 2. In Fig. 2 ist eine Ankerfreilaufdiode mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet und eine Verbindungsleitung mit der Bezugsziffer 12.
Parallel zur Anker- und Wendepolwicklung 1,2 liegt eine Reihenschaltung, bestehend aus Ankerfreilaufdiode 11 und Drosselspule 9. Parallel zur Drosselspule 9 liegt eine Reihenschaltung, bestehend aus Erregerwicklung 3, der ein ohmscher Widerstand 10 parallel liegt, und Erregerfreilaufdiode 8.
Die Fuktionsweise der Ausführungsform gemäss Fig. 2 entspricht im wesentlichen derjenigen gemäss Fig. 1 mit dem Unterschied, dass in der Sperrphase des Gleichstromstellers 4 der Ankerstrom infolge der Ankerstromkreisinduktivität auf die Drosselspule 9 und die an der Verbindungsleitung 12 angeschlossene in Serie liegende Ankerfreilaufdiode 11 kommutiert. In der darauffolgenden Durchlasszeit des Gleichstromstellers 4 treibt die in der Drosselspule 9 während der Sperrphase gespeicherte Energie einen Freilaufstrom durch die Prallelschaltung der Erregerwicklung 3 mit dem ohmschen Widerstand 10 und die in Serie dazu liegende Erregerfreilaufdiode 8.
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1 Blatt Zeichnungen
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