DE1437154C - Schaltungsanordnung zur Synchroni sierung der Drehzahl eines Synchronmotors auf die Frequenz eines Bezugsoszillators - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Synchroni sierung der Drehzahl eines Synchronmotors auf die Frequenz eines Bezugsoszillators

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DE1437154C
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Geoffrey Walter Knebworth Marwood Charles Timothy Welwyn Garten City Hertford Goslin (Großbritannien)
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De Havilland Aircraft Co Ltd
Original Assignee
De Havilland Aircraft Co Ltd
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Synchronisierung der Drehzahl eines Sychronmotors auf die Frequenz eines Bezugsoszillators, bei der eine Frequenzvergleichsschaltung zur Erzeugung eines Fehlersignals in Form von mehreren zyklisch phasenverschobenen Ausgangs-Impulsgruppen vorgesehen ist, wobei die Frequenz dieser Impulsgruppen eine Funktion der Differenz zwischen der zu vergleichenden über einen Generator abgenommenen Drehfrequenz und der Bezugsfrequenz ist und wobei die gegenseitige relative Phasen verschiebung der Impulsgruppen die Richtung der Frequenzdifferenz darstellt.
Es ist bereits zur selbsttätigen Regelung der Phasenlage der Welle eines elektrischen Antriebsmotors eine Einrichtung bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 186 540), bei welcher eine Sollfrequenz mit einer der Drehzahl des Motors entsprechenden Frequenz elektronisch verglichen wird. Es ist ferner bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 106 799), zur phasenwuchtigen Umschaltung aus einer Generatorfrequenz mehrere zyklisch phasenverschobene Impulsgruppen abzuleiten, welche zur Steuerung bistabiler oder monostabiler Vorrichtungen dienen. Demgegenüber ist gemäß der Erfindung vorgesehen, eine Frequenzvergleichsanordnung in einfachem Aufbau unter Anwendung digitaler elektrischer Steuersysteme zu schaffen. Die digitalen Steuersysteme haben den Vorteil, daß die benötigten Schaltelemente im allgemeinen kleiner und zuverlässiger sind als die entsprechenden für eine Analog-Steuerung benötigten Schaltelemente.
Gemäß der Erfindung ist demnach bei einer Schaltungsanordnung der obengenannten Gattung vorgesehen, daß mit dem Generator die Erzeugung mehrerer zyklisch phasenverschobener Eingangs-Impulsfolgen mit einer Frequenz, die eine Funktion der Drehzahl darstellt, vorgesehen ist, daß ein getrenntes UND-Gatter mit zwei Eingängen vorgesehen ist, wobei die jeweils zugeordneten Eingangs-Impulsfolgen an dessen einem Eingang angelegt sind, daß weiterhin mit dem Bezugsoszillator die Erzeugung einer Rechteckwellen-Impulsfolge vorgesehen ist, die an den anderen Eingang eines jeden Gatters angelegt ist, daß jedes Gatter ein Ausgangssignal an eine getrennte, zugeordnete Kippvorrichtung nur dann liefert, wenn gleichzeitig an beide Gatter-Eingänge ein Impuls der zugeordneten Eingangs-Impulsfolge und ein Impuls mit einer vorbestimmten Polarität der Rechteckwellen-Impulsfolge gelegt ist, daß jede monostabile Kippvorrichtung aus dem einen in den anderen ihrer beiden Zustände durch das jeweilige Ausgangssignal des zugeordneten Gatters übergeführt wird und in diesem Zustand zumindest während des Zeitintervalls zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen einer jeden Eingangs-Impulsfolge verbleibt und ein gleichbleibendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das eine für die Drehzahlregelung des Synchronmotor geeignete Ausgangs-Impulsfolge darstellt.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unieransprüchen.
Die gemäß der Erfindung vorgesehene Verwendung digitaler elektrischer Steuersysteme hat weiterhin den Vorteil, daß bei Ausfall irgendeines der Elemente der Frequenzvergleichsanordnung der Schrittschaltmotor sich nicht mehr weiterdreht.
Einige Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Steuersystems mit einer Frequenzvergleichsanordnung gemäß der Erfindung,
Fig. 2A bis 2H und 2J bis 2N verschiedene Wellenformen, welche in dem Schaltbild von F i g. 1 in einem ersten Betriebszustand vorkommen,
Fig. 3A bis 3H und 3 J bis 3N Wellenformen, die ähnlich denen der Jh ig. 2A bis 2H und 2J bis
2 N bei einem weiteren Betriebszustand vorkommen,
Fig. 4 ein Schaltbild, das einen Teil von Fig. 1 veranschaulicht,
F i g. 5 ein schematisches Blockschaltbild, das eine Abwandlung veranschaulicht,
F i g. 6 und 7 schematische Blockschaltbilder, die weitere Abwandlungen veranschaulichen.
Bei dem ersten Beispiel, das in den F i g. 1 bis 4 veranschaulicht ist, wird ein Drehzahlgeber I durch eine Welle 2 angetrieben, deren Drehgeschwindigkeit gesteuert werden soll. Der Drehzahlgeber hat drei nicht dargestellte Abnehmerspulen, die bezüglich eines geformten nicht dargestellten Rotors so angeordnet sind, daß sie einen Impuls oder eine »Spitze« von relativ kurzer Dauer an jeder Spule für jede Umdrehung des Rotors erzeugen, wobei die Impulse gleiche Zeitabstände haben. Somit besteht der Ausgang des Drehzahlgebers 1 aus drei Impulsgruppen, die gegeneinander um 120° phasenverschoben sind und an den Ausgangsleitungen A, D bzw. G getrennt erscheinen. Diese Impulsgruppen sind in den Fig. 2A, 2D und 2G und in den Fig. 3A, 3D und
3 G veranschaulicht. Jede Leitung Λ, D und G ist mit einem Eingang eines jeweils getrennt angeordneten Paares von UND-Gattern verbunden, so daß zwei Sätze von drei derartigen Gattern vorhanden sind. Das Paar Gatter, welches der Leitung ^ zugeordnet ist, ist mit den Bezugszahlen 11 und 12 bezeichnet, das Paar, welches der Leitung D zugeordnet ist, durch die Bezugszahlen 21 und 22 und das Paar, das der Leitung G zugeordnet ist, mit den Bezugszahlen 31 und 32."
Ein spannungsgesteuerter Oszillator 3 ist vorgesehen, um Rechteckwellenimpulse (Fig. 2K und 3K) zu erzeugen, deren Frequenz einen Bezugswert für die Drehzahl der Welle 2 darstellt, und durch eine an die Leitung 4 angelegte Steuergleichspannung eingestellt wird, und dem Oszillator 3 über ein später erläutertes Begrenzungsgerät 5 zugeführt ist. Die Rechteckwellenimpulse haben eine wesentlich längere Dauer als die vom Drehzahlgeber 1 abgeleiteten Impulse. Eine ähnliche Gruppe von Rechteckwellenimpulsen mit entgegengesetzter Phase zur ersteren wird an den Eingang des anderen Gatters jedes Paares angelegt.
Die gegenphasige Gruppe der Rechteckwellenimpulse wird zweckmäßigerweise aus der ersten Gruppe dieser Impulse durch einen Phasen-Umkehr-Verstärker 3 A abgeleitet; es können aber auch beide Gruppen von einer Gegentakt-Ausgangsstufe in dem Oszillator 3 erzeugt werden.
Jedes Gatter ist so ausgebildet, daß nur dann ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn ein positiver Drehzahlgeberimpuls und ein positiver Rechteckwellenimpuls zugleich an seinen beiden Eingängen liegen. Die Ausgänge der Gatter 11, 12, 21, 22, 31 und 32 sind in den Fig. 2B, 2C, 2E, 2F, 2H bzw. 2J für eine Drehzahlgeber-Impulsfrequenz dargestellt, die «rößer ist als die der RechleckwellenimpulsfolgeT Jn den Fig. 313, 3 C, 3 E, 3 F, 3 H und
3 4
3 J sind die Ausgänge für eine Drehzahlgeber-Impuls- Drehzahlgeber-Impulsgruppen und der Rechteckfrequenz dargestellt, die geringer als die der Recht- wellenimpulsfolge. Die relativen Phasen dieser Aneckwellenimpulsfolge ist. Eine gesonderte bistabile triebsweilenformen geben den Richtungssinn dieser Vorrichtung 13, 23, 33 ist jedem Paar der Gatter Differenz an, so daß der Schrittschaltmotor 6 mit zugeordnet, deren zwei Eingänge mit den entspre- 5 einer der Differenz proportionalen Geschwindigkeit chenden Ausgängen des zugeordneten Paares der angetrieben wird. Die Drehung der Ausgangswelle 8 Gatter verbunden sind. Die Vorrichtung 13 ist durch wird dazu benutzt, um die Drehzahl der Welle auf die Leitungen B und C mit den Ausgängen der Gat- den Bezugswert zurückzuregeln.
ter Il und 12, die Vorrichtung 23 durch die Leitun- Da der Magnetfeldvektor des Schrittschaltmotors gen E und F mit den Ausgängen der Gatter 21 und io (als Folge des Überlappens der L-, M- und N-Im-22 und die Vorrichtung 33 durch die Leitungen H pulse) sechsmal pro Umdrehung des Rotors seine und / mit den Ausgängen der Gatter 31 und 32 ver- Richtung ändert, dreht sich der Motor um Winkelbunden. Drei EIN/AUS-Schalter 14, 24 und 34 sind schritte von 60°.
jeder bistabilen Vorrichtung 13, 23 bzw. 33 züge- Die Frequenz der Antriebswellenform des Schrittordnet und werden von ihr derart gesteuert, daß sie 15 schaltmotors besitzt zwei Begrenzungen. Erstens im EIN-Zustand die zugeordnete Phasenwicklung 15, darf die Frequenz nicht einer Motorgeschwindigkeit 25 bzw. 35 eines Drei-Phasen-Schrittschaltmotors 6 entsprechen, durch die die zulässige Belastung des mit einer Gleichstromquelle über eine Zuführungs- Systems überschritten wird. Zweitens werden bei leitung 7 verbinden. Der Motor 6 treibt eine Welle 8 Antriebsfrequenzen, welche große Unterschiede zwian und steuert über ein Reduziergetriebe 9 eine 20 sehen den Frequenzen der Drehzahlgeberimpulse und weitere (nicht dargestellte) Vorrichtung zum Steuern der Rechteckwellenimpulse darstellen, Phasenverder Drehzahl der Welle 2. Zum Beispiel wird die Schiebungen in den Ausgangssignalen der bistabilen Welle 2 durch den Gasgenerator einer Gasturbine Vorrichtungen hervorgerufen, welche der Größe des angetrieben, und die Welle 8 kann die Kraftstoff- Zeitintervalls zwischen den Impulsen jeder Drehzahlzufuhr zu der Maschine steuern. 25 geber-Impulsgruppenphase entsprechen und so groß An den Gattern der jeweils zugeordneten Paare sein können, daß ein intermittierender Verlust eines werden Ausgangssignale, die der Dauer der Dreh- Antriebsschrittes ensteht, so daß der Motor von sechs zahlgeberimpulse entsprechen, erzeugt. Somit werden auf drei Schritte pro Umdrehung der Welle 8 wechselt, die Drehzahlgeberimpulse entlang der Leitung A auf Die erste Begrenzung ist bei den meisten Anweneine der Leitungen B oder C entsprechend der Phase 30 düngen dominierend. Daher ist es notwendig, sicherder Rechteckweilenimpulsfolge des Oszillators 3 ge- zustellen, daß die Wiederholungsfrequenz der Rechtschaltet. Ebenso werden die Drehzahlgeberimpulse eckwellen-Impulsgruppe nicht um mehr als einen entlang der Leitung D und G zu den Leitungen E vorherbestimmten Betrag von der Wiederholungsoder F bzw. H oder / geschaltet. Die Signale entlang frequenz der Drehzahlgeberimpulse abweichen kann, der Ausgangsleitungen B, E, H, C, F und J lösen die 35 Dies ist der Zweck des Spannungsbegrenzers 5, welzuegordneten bistabilen Vorrichtungen 13, 23 und 33 eher im einzelnen in F i g. 4 gezeigt wird. Eine Imaus, so daß der Zustand der Vorrichtungen anzeigt, pulsfolge des Drehzahlgebers wird in den Begrenzer 5 ob ein Drehzahlgeberimpuls der zugeordneten Phase über Leitung 50 eingespeist, durch den Gleichrichter an dem positiven oder negativen Rechteckwellen- 51 gleichgerichtet, durch einen Kondensator 52 und ausgang des Oszillators 3 vorgekommen ist. Stimmen 40 einen Widerstand 53 integriert und an den Eingang die Drehzahlgeberimpulse mit einer Rechteckwellen- eines Verstärkers 54, mit einem niedrigen Ausgangspolarität überein, so werden fortlaufend gleichblei- widerstand 55, angelegt. Die Ausgangsspannung des bende Auslöseimpulse an einem Eingang der ent- Verstärkers 54 ist somit eine Funktion der Frequenz sprechenden bistabilen Vorrichtung erzeugt, so daß der angelegten Drehzahlgeber-Impulsgruppe und der Schaltzustand unverändert bleibt. Wenn jedoch 45 wird an eine Seite von zwei Zener-Dioden 56 angedie Frequenz der Drehzahlgeberimpulse sich von der legt, welche gegeneinandergeschaltet sind. Die ander Rechteckwellenimpulse unterscheidet, stimmen dere Seite der Zener-Dioden 56 ist mit dem Oszildie Drehzahlgeberimpulse nicht immer mit einer lator 3 und über einen Widerstand 57 mit der Lei-Rechteckwellenpolarität überein mit dem Ergebnis, stung 4 für die Steuerspannung verbunden. Die daß die Drehzahlgeberimpulse von dem einen züge- 50 Spannung, die an dieser anderen Seite der Zenerordneten Paar der Gatter auf das andere geschaltet Dioden 56 erscheint und an dem Oszillator 3 angewerden und die zugeordnete bistabile Vorrichtung legt ist, ist somit auf die Ausgangsspannung des Verihren Zustand ändert, wenn die Übereinstimmung stärkers 54 plus oder minus der Spannung der Zenerder Drehzahlgeberimpulse zu der Rechteckwellen- Dioden 56 begrenzt. Somit ist die Frequenz der Polarität sich umkehrt. Die Ausgänge der bistabilen 55 Rechteckwellenimpulsfolgen auf die der Drehzahl-Vorrichtungen 13, 23 und 33 sind in den F i g. 2 L, geberimpulse plus oder minus einem durch die 2 M bzw. 2 N für eine Drehzahlgeberimpulsfrequenz, Zener-Spannung der Dioden 56 vorbestimmten Wert die größer ist als die Rechteckwellenimpulsfrequenz, begrenzt.
und in den F i g. 3 L, 3 M und 3 N für eine Drehzahl- In der Anordnung nach der F i g. 1 sind zwei Sätze geberimpulfrequenz, die kleiner ist als die Rechteck- 60 von UND-Gattern vorgesehen, wobei ein Satz das Wellenfrequenz, gezeigt. Die Formen der Antriebs- Schalten der bistabilen Vorrichtung in einen Zuwelle an den Phasenwicklungen 15, 25 und 35 sind stand und der andere Satz das Schalten der bistabilen durch die schattierten Teile der Wellenformen in Vorrichtungen in den anderen Zustand steuert. Diese diesen Figuren angedeutet. Die Frequenz, bei der die Anordnung kann nach F i g. 6 abgeändert werden, bistabilen Vorrichtungen 13, 23 und 33 ihren Zu- 65 indem der eine Satz der Gatter 12, 22 und 32 wegstand und daher die Frequenz der Antriebswellen- gelassen wird und für die bistabilen Vorrichtungen formen an den Phasenwicklungen 15, 25, 35 ändern, 13, 23 und 33 gegen monostabile Vorrichtungen 113, ist eine Funktion der Differenz der Frequenzen der 123 und 133 ausgetauscht werden, welche eine Ver-
zögerung einschließen, die in Kraft tritt, wenn die monostabilen Vorrichtungen in den unstabilen Zustand geschaltet werden, um sie in diesem Zustand für einen größeren Zeitabschnitt zu halten, als das Zeitintervall zwischen den aufeinanderfolgenden Spitzen oder Impulsen jeder drei phasenverschobenen Impulsgruppen ist. Im unstabilen Zustand erlaubt jede monostabile Vorrichtung 113, 123 und 133, daß ein Strom durch die jeweils zugeordnete Wicklung 15, 25 und 35 des Schrittschaltmotors fließt. Somit ergeben sich Ausgangssignale an den Gattern 11, 21 und 31, wie vorher in den entsprechenden Fig. 2B,
2 E und 2 H oder 3 B, 3 E und 3 H gezeigt. Die jeweils zugeordneten monostabilen Vorrichtungen werden in den unstabilen Zustand für die Zeitabschnitte geschaltet, die den Wellenformen 2 L, 2 M und 2 N oder
3 L, 3 M bzw. 3 N entsprechen. Die Motorwicklungen 15, 25 und 35 werden mit entsprechenden Impulsen versorgt, um den Rotor des Motors 6 in einer entsprechenden Richtung mit einer Geschwindigkeit weiterzubewegen, die proportional der Differenz der beiden Frequenzen ist.
Die drei relativ phasenverschobenen Impulsgruppen müssen nicht unbedingt von einem Dreiphasen-Drehzahlgeber, wie dem nach Fig. 1, abgeleitet werden. Es kann z. B. auch ein Emphasen-Drehzahlgeber verwendet werden, um eine einzelne Gruppe von Spitzen oder Impulsen von der erforderlichen Frequenz zu erzeugen. Diese einzelne Gruppe kann einem geeigneten Zählkreis zugeführt werden, weleher die Impulsgruppe in drei getrennte phasenverschobene Impulsgruppen teilt, indem die ersten, vierten, siebenten usw. Impulse in einen Kanal und die zweiten, fünften, achten usw. Impulse in einen zweiten Kanal und die dritten, sechsten, neunten usw. in einen dritten Kanal geleitet werden.
Auch der zu steuernde Parameter muß nicht unbedingt direkt als eine Frequenz abgeleitet werden, wie es in der Anordnung nach Fig. i beschrieben ist, bei der die Drehfrequenz der Welle 2 gesteuert wird, sondern er kann als eine Gleichspannung abgeleitet werden. Solch eine abgeleitete Gleichspannung kann zum Steuern der Impulswiederholungsfrequenz eines Rechteckwellengenerators verwendet werden, von dessen Ausgang die gewünschten dreiphasenverschobenen Impulsgruppen abgeleitet werden können. Solch eine Anordnung wird in F i g. 7 gezeigt, bei der die abgeleitete Gleichspannung, welche den zu steuernden Parameter darstellt, entlang der Eingangsleitung 59 in einen Rechteckwellengenerator 60 gegeben wird, dessen Wiederholungsfrequenz eine Funktion der abgeleiteten Gleichspannung ist. Die erzeugte Rechteckwelle ist mit P bezeichnet und wird auf den Eingang eines Zählers zum Dreiteilen in der Form von zwei bistabilen Vorrichtungen 61 und 62 gegeben. Jede dieser Vorrichtungen enthält zwei Transistoren und eine zugeordnete Schaltung. Einer dieser Transistoren wird leitend gemacht, wenn der andere nicht leitend ist. Die zwei Transistoren der ersten bistabilen Vorrichtung 61 sind schematisch bei 63 und 64 angedeutet, die der Vorrichtung 62 bei 65 und 66. Die Transistoren 63, 64 und 65 sind in einem Ring mit einer Rückführverbindung von dein Transistor 65 mit dem Eingang der bistabilen Vorrichtung 63 verbunden. Jede bistabile Vorrichtung 61 und 62 hat zwei stabile Zustände, welche zweckmäßigerweise mit 0 und 1 bezeichnet werden. Die Anordnung ist somit folgende:
i) jeder Impuls der erzeugten Rechteckwelle versucht, den Zustand der bistabilen Vorrichtung 61 zu verändern, z.B. von 0 auf 1 oder von 1 auf 0;
ii) jedesmal, wenn der Zustand der bistabilen Vorrichtung 61 beginnt, sich von 1 auf 0 zu verändern, wird die bistabile Vorrichtung 62 gezwungen, ihren Zustand von 0 auf 1 oder von 1 auf 0 zu verändern, und
iii) jedesmal, wenn die bistabile Vorrichtung 62 ihren Zustand von 0 auf 1 ändert, tritt die Rückführverbindung in Tätigkeit, um die Zustandsänderung der bistabilen Vorrichtung 61 zu verhindern.
Angenommen, daß beide bistabile Vorrichtungen in dem O-Zustand beginnen, sind die aufeinanderfolgenden Zustände dieser Vorrichtungen wie folgt:
Zahl der Impulse
vom Generator 60
Zustand
der bistabilen
Vorrichtung 61
Zustand
der bistabilen
Vorrichtung 62
0 0
1 1 0
2 (0) 1
1 Rückführung 1
3 0 0
4 1 0
5 (0) 1
1 Rückführung
6 0 0
Die Wellenformen der Ausgänge der Transistoren 63, 64 und 65 und der zugeordneten Schaltung sind mit Q, R und S bezeichnet. Die Wellenform S besteht aus Impulsen, deren Vorderflanke gegenüber der Vorderflanke der Impulse der Wellenform Q um 120° nachläuft. Die Wellenform R hat eine Impulsvorderflanke, die gegenüber der Impulsvorderflanke der Wellenform Q um 240° phasenmäßig nachläuft. Jede Wellenform Q, R und S wird einem getrennten zugeordneten Differenzierungskreis 73, 74 und 75 zugeführt, dessen Ausgangsspannimg durch eine zugeordnete Gleichrichtervorrichtung 83, 84 und 85 gleichgerichtet wird, so daß die Ausgangsspannung jeder Gleichrichtervorrichtung eine Gruppe von Spitzen oder Impulsen ist, mit A, D und G bezeichnet, welche zueinander um 120° phasenverschoben sind und an die Gatter 11, 21 bzw. 31 der Anordnung nach den F i g. 1 oder 6 angelegt werden. Diese drei Gruppen von Spitzen oder Impulsen entsprechen denen nach den Fig. 2A, 2D und 2G und den Fig. 3A, 3Dund3G.
Zum Zweck des Vergleichs der Frequenz und zum Steuern des Systems ist es nicht wesentlich, welche Frequenzen den zu steuernden Parameter darstellt und welche den Bezugs- oder Bedarfswert bildet. In den oben beschriebenen Beispielen stellte die Wiederholungsfrequenz der dreiphasenverschobenen Impulsgruppen die Größe des zu steuernden Parameters dar. Die Wiederholungsfrequenz der erzeugten Rechteckwelle, die auf die UND-Gatter gegeben wird, stellte den Bezugs- oder Bedarfswert des Parameters dar. Diese Funktionen können umgekehrt werden. So kann z. B. nach Fig. 7 das Signal, welches entlang der Leitung 59 zur Steuerung der Wiederholungsfrequenz der durch den Generator 60 erzeugten Rechteckwelle angelegt wird, den Bezugs-
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oder verlangten Wert des Parameters darstellen. Die Wiederholungsfrequenz der Rechteckwelle, die an die Gatter 11, 21 und 31 bzw. an die Gatter 12, 22 und angelegt wird, kann den tatsächlichen Wert des Parameters darstellen und entweder durch ein Gleichstromsignal, das einen Generator steuert, der ähnlich dem Generator 60 ist, oder von einem Wechselsignal abgeleitet werden, das durch einen Rechteckverstärker gegeben wird, welcher das Wechselsignal in die Form einer Rechteckwelle bringt.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung zur Synchronisierung der Drehzahl eines Synchronmotors auf die Frequenz eines Bezugsoszillators, bei der eine Frequenzvergleichsschaltung zur Erzeugung eines Fehlersignals in Form von mehreren zyklisch phasenverschobenen Ausgangs-Impulsgruppen vorgesehen ist, wobei die Frequenz dieser Impulsgruppen eine Funktion der Differenz zwischen der zu vergleichenden über einen Generator abgenommenen Drehfrequenz und der Bezugsfrequenz ist. und wobei die gegenseitige relative Phasenverschiebung der Impulsgruppen die Richtung der Frequenzdifferenz darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Generator (1 oder 60 bis 62) die Erzeugung mehrerer zyklisch phasenverschobener Eingangs-Impulsfolgen (A, D, G) mit einer Frequenz, die eine Funktion der Drehzahl darstellt, vorgesehen ist, daß ein getrenntes UND-Gatter (11, 21, 31) mit zwei Eingängen vorgesehen ist, wobei die jeweils zugeordneten Eingangs-Impulsfolgen (A, D, G) an dessen einem Eingang angelegt sind, daß weiterhin mit dem Bezugsoszillator (3) die Erzeugung einer Rechteckwellen-Impulsfolge (K) vorgesehen ist, die an den anderen Eingang eines jeden Gatters (11, 21, 31) angelegt ist, daß jedes Gatter ein Ausgangssignal (B, E, H) an eine getrennte, zugeordnete Kippvorrichtung (113, 123, 133) nur dann liefert, wenn gleichzeitig an beide Gatter-Eingänge ein Impuls der zugeordneten Eingangs-Impulsfolge und ein Impuls mit einer vorbestimmten Polarität der Rechteckwellen-Impulsfolge gelegt ist, daß jede monostabile Kippvorrichtung aus dem einen in den anderen ihrer beiden Zustände durch das jeweilige Ausgangssignal des zugeordneten Gatters übergeführt wird und in diesem Zustand mindestens während des Zeitintervalls zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen einer jeden Eingangs-Impulsfolge verbleibt und ein gleichbleibendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das eine für die Drehzahlregelung des Synchronmotors geeignete Ausgangs-Impulsfolge darstellt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres getrenntes UND-Gatter (12, 22, 32) mit zwei Eingängen einer jeden Eingangs-Impulsfolge zugeordnet ist, wobei die zugeordnete Impulsfolge an dessen einen Eingang gelegt ist, daß die Rechteckwellen-Impulsfolge (K 7) durch einen Verstärker (3 a) in der Phase umgedreht wird, bevor sie an den anderen Eingang eines jeden der weiteren Gatter gelegt ist, daß jedes der weiteren Gatter ein Ausgangssignal (C, F, J) an eine bistabile Kippvorrichtung (13, 23, 33) nur dann liefert, wenn gleichzeitig an ihren beiden Eingängen ein Impuls der zugeordneten Eingangs-Impulsfolge und ein Impuls mit der vorbestimmten Polarität der weiteren Rechteckwellen-Impulsfolge gelegt ist, daß jede bistabile Kippvorrichtung (13, 23, 33) aus dem einen ihrer beiden Zustände in den anderen Zustand durch das jeweilige Ausgangssignal von dem zugeordneten Gatterpaar übergeführt wird.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Ausgangs-Impulsfolgen der monostabilen oder bistabilen Kippvorrichtungen so angeordnet ist, daß sie die elektrische Erregung einer getrennten entsprechenden Phasenwicklung (15, 25, 35) eines Synchronmotors (6) steuert, so daß der Rotor des Elektromotors sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die der Funktion der Differenz der zu vergleichenden Frequenzen proportional ist, und in einer Richtung, die der Richtung dieser Differenz entspricht.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schalter (14, 24, 34) jeder Kippvorrichtung zugeordnet sind und auf die Ausgangssignale der zugeordneten Kippvorrichtung ansprechen, um einen Gleichstrom an diejenige Phasenwicklung zu liefern, welche der Kippvorrichtung zugeordnet ist, wenn deren Ausgangssignal eine vorbestimmte Polarität aufweist, und daß eine Gleichstromquelle (7) mit einem Pol über die Schalter (14, 24, 34) an die zugeordnete Phasenwicklung (15, 25, 35) und mit dem anderen Pol an einen gemeinsamen Anschluß zwischen den Phasenwicklungen geschaltet ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede bistabile Kippvorrichtung zwei Ausgänge aufweist, daß die beiden Ausgänge jeweils an ein getrenntes Phasenwicklungspaar (15 und 115, 25 und 125, 35 und 135) eines Synchronmotors (105) geschaltet sind, um die elektrische Erregung des Wicklungspaares zu steuern, so daß der Rotor des Elektromotors sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die der Funktion der Differenz der zu vergleichenden Frequenzen proportional ist, und in der Richtung der Richtung der Differenz entspricht.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichstromquelle vorgesehen ist, deren einer Pol (107) an einen gemeinsamen Anschluß zwischen den Phasenwicklungen und deren anderer Pol (108) an jede bistabile Kippvorrichtung (13, 23, 33) geschaltet ist, um ein Ausgangssignal durch die alternative Schaltung des anderen Pols an den beiden Ausgängen der bistabilen Vorrichtung zu erzeugen.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückkopplungsvorrichtung (8, 9) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Drehung des Rotors des Elektromotors betätigt wird, und eine der zu vergleichenden Frequenzen so abwandelt, daß die Differenz zwischen diesen Frequenzen verringert wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 009 546/100

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