DE1463301C

DE1463301C - Device with a direct current consumer operated from a direct current source rather

Info

Publication number: DE1463301C
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Uhthoff Rainer 1000 Berlin Bezold
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH, 6000 Frankfurt
Publication date: 1971-07-22

Description

brückt. Mit dieser Freilaufdiode 17 werden Überspannungen am Motor 18.und damit auch" am Hauptventil 12 verhindert. Gleichzeitig wird bei einer Unterbrechung des Stromflusses aus der Batterie 20 5 unter Ausnutzung der Induktivität des Motors 18 über die Freilaufdiode 17 ein Stromfluß im Motor 18 zunächst aufrechterhalten. Zur Löschung, d. h. Sperrung des Hauptventils 12, ist ein Löschkondensator 15 vorgesehen. Die Löschung des Hauptventils 12bridges. With this freewheeling diode 17, overvoltages on the motor 18 and thus also on the main valve 12 prevented. At the same time, if the current flow from the battery 20 is interrupted 5, a current flow in the motor 18 via the freewheeling diode 17 utilizing the inductance of the motor 18 initially maintained. For deletion, d. H. Blocking the main valve 12 is a quenching capacitor 15 provided. The deletion of the main valve 12

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung mit einem aus einer Gleichstromquelle betriebenen Gleichstromverbraucher, zu dem in Reihe ein im Tastbetrieb arbeitendes steuerbares Hauptventil mit Zündeigenschaften geschaltet ist, dem seinerseits die Reihenschaltung eines Löschkondensators und eines steuerbaren Hilfsventil mit Zündeigenschaften parallel geschaltet ist, wobei dem Hilfsventil seinerseits die Reihenschaltung einer Drosselspule und einerThe invention relates to a device having a device operated from a direct current source Direct current consumer to which a controllable main valve working in touch mode is connected in series Ignition properties is switched, which in turn is the series connection of a quenching capacitor and one controllable auxiliary valve with ignition properties is connected in parallel, the auxiliary valve in turn the series connection of a choke coil and one

eine ungewollte Kondensatorentladung verhindern- io wird durch ein steuerbares Halbleiterventil, das den Diode parallel geschaltet ist, in Verbindung mit Hilfsventil 11, freigegeben. In der dargestellten Aneiner Steueranordnung für die steuerbaren Ventile. Ordnung dient der Löschkondensator 15 auch zurprevent unwanted capacitor discharge- io is achieved by a controllable semiconductor valve, the the diode is connected in parallel, in connection with auxiliary valve 11, released. In the one shown Control arrangement for the controllable valves. The quenching capacitor 15 also serves to order

In den AEG-Mitteilungen, 1962, Heft 3/4, S. 56,57, Löschung des Hilfsventil 11 nach entsprechender und in der Zeitschrift »Elektrische Bahnen«, 1962, Freigabe der Kondensatorladung durch das Haupt-Heft 5, S. 135, 136, ist beschrieben, wie man über im 15 ventil 12. Eine Drosselspule 13 und eine Diode 14 Tastbetrieb arbeitende steuerbare Halbleiterventile dienen dazu, den Löschkondensator 15 auf eine zur einen Gleichstrommotor, beispielsweise den Fahr- Löschung des Hauptventils 12 erforderliche Spanmotor eines gleislosen Flurförderfahrzeuges, aus nungspolarität umzuladen. Dabei verhindert die Dieiner Batterie betreiben kann. Das im Verbraucher- ode 14 eine anschließende ungewollte Entladung des Stromkreis liegende steuerbare Hauptventil wird je- 20 Löschkondensators 15. Unmittelbar nach der Sperweils durch Entladen eines Löschkondensators, das rung des Hauptventils 12 kann sich der Löschkondendurch Zünden eines steuerbaren Hilfsventils einge- sator 15 auf eine zur Löschung des Hilfsventils 11 leitet wird, gelöscht. Über eine parallel zum Hilfs- erforderliche Spannungspolarität entgegen dem über ventil geschaltete Reihenschaltung einer Drosselspule die Freilaufdiode 17 fließenden Freilaufstrom auf- und einer Sperrdiode wird der Kondensator nach 25 laden.In the AEG-Mitteilungen, 1962, issue 3/4, p. 56,57, deletion of the auxiliary valve 11 after corresponding and in the magazine "Elektro Bahnen", 1962, release of the capacitor charge by the main issue 5, pp. 135, 136, describes how to use valve 12 in 15. A choke coil 13 and a diode 14 Tactile operating controllable semiconductor valves are used to set the quenching capacitor 15 to a a DC motor, for example, the drive deletion of the main valve 12 required chip motor of a trackless industrial truck, reloading from voltage polarity. In doing so, Dieiner prevented Battery can operate. The subsequent unintentional discharge of the in the consumer ode 14 The controllable main valve located in the circuit is each 20 extinguishing capacitor 15. Immediately after the blocking by discharging a quenching capacitor, the opening of the main valve 12, the quenching condenser can through Ignition of a controllable auxiliary valve sensor 15 to extinguish auxiliary valve 11 is directed, deleted. About a voltage polarity required parallel to the auxiliary opposite to the about valve-connected series connection of a choke coil the freewheeling diode 17 on the freewheeling current flowing and a blocking diode will charge the capacitor after 25.

dem Löschen des Hauptventils wieder auf die zur Durch eine noch nachfolgend beschriebene Steuer-after deleting the main valve, go back to the control function described below.

Löschung des Hauptventils benötigte Polarität umge- anordnung ist gewährleistet, daß bei Betriebsbereitladen. Die Sperrdiode soll verhindern, daß sich der schaft der Einrichtung, wobei der Motor 18 zunächst aufgeladene Kondensator bei leitendem Hauptventil noch spannungslos ist, grundsätzlich das Hilfsventil entlädt. Trotz dieser Diode besteht die Gefahr, daß 30 H gezündet ist und dauernd über den Ohmschen sich der Kondensator durch Eigenverluste oder Widerstand 16 Strom führen kann. Damit ist gewähr-Rückströme der Stromrichterventile entlädt, wenn leistet, daß der Löschkondensator 15 in einer Löschdas Hauptventil während eines längeren Zeitabschnit- bereitschaft gehalten wird, die jederzeit eine Lotes stromdurchlässig geschaltet ist, was z. B. der Fall schung des Hilfsventils 11 bei einer Zündung des ist, wenn der Motor auf der Motorkennlinie arbeitet. 35 Hauptventils 12 ermöglicht. Auch in dem umgekehr-Die Entladung des Kondensators würde dazu führen, ten Fall, bei dem das Hauptventil 12 durchgeschaldaß das Hauptventil nicht mehr gelöscht werden tet ist, d. h. für längere Zeit Strom führt, wird über kann. Um eine ständige Löschbereitschaft der Steuer- den Ohmschen Widerstand 16 die Löschbereitschaft baren Ventile sicherzustellen, muß daher bei den be- des Löschkondensators 15 aufrechterhalten, und kannten Einrichtungen ständig getastet werden, d. h., 4° zwar in einer Spannungspolarität, die erforderlich ist, die Steuereinrichtung für die steuerbaren Ventile muß um das Hauptventil 12 über das dann zu zündende ständig Zündimpulse erzeugen, so daß der Steuerauf- Hilfsventil 11 zu löschen. In dem vorgenannten Fall wand nicht unerheblich ist. erfolgt der Stromfluß zum Löschkondensator 15 vonCancellation of the main valve required polarity rearrangement ensures that charging is ready for operation. The blocking diode is intended to prevent the shaft of the device, with the motor 18 initially The charged capacitor is still de-energized when the main valve is conducting, basically the auxiliary valve discharges. In spite of this diode there is a risk that 30 H is ignited and continuously over the ohmic one the capacitor can conduct electricity through its own losses or resistance 16. This guarantees reverse currents the converter valve discharges when it makes the quenching capacitor 15 in a quenching the Main valve is kept on standby for a longer period of time, which at all times has a plumb bob is switched current-permeable, which z. B. the case of the auxiliary valve 11 upon ignition of the is when the motor is working on the motor characteristic. 35 main valve 12 allows. Also in the reverse die Discharge of the capacitor would result in the th case in which the main valve 12 passed through the main valve can no longer be deleted, d. H. conducts electricity for a long time, becomes over can. To ensure that the control unit is constantly ready to delete the ohmic resistance 16, the readiness to delete Ensure ble valves must therefore be maintained at the loading of the quenching capacitor 15, and known facilities are constantly being touched, d. i.e., 4 ° in a voltage polarity that is required the control device for the controllable valves must to the main valve 12 via the then to be ignited constantly generate ignition pulses, so that the auxiliary control valve 11 to clear. In the aforementioned case wall is not insignificant. the current flows to the quenching capacitor 15 from

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dem Pluspol der Batterie 20 über den Ohmschen einfache und betriebssicher arbeitende Einrichtung 45 Widerstand 16 zum Löschkondensator 15 und von obengenannten Art zu schaffen, bei der es nicht er- dort über das Hauptventil 12 zum Minuspol der forderlich ist, ständig zu tasten. . Batterie 20.The invention is based on the object of the positive terminal of the battery 20 via the ohmic simple and operationally reliable device 45 resistor 16 to the quenching capacitor 15 and from To create the above type, in which it is not there via the main valve 12 to the negative pole it is necessary to feel constantly. . Battery 20.

Die Erfindung ist bei einer Einrichtung der ein- Die Steueranordnung der steuerbaren Ventile 11The invention is used in a device of the individual The control arrangement of the controllable valves 11

gangs genannten Art darin zu sehen, daß zwischen und 12 enthält einen Zweipunktregler, dessen wesentdem Verbindungspunkt von Löschkondensator und 5° licher Bestandteil ein Transistor-Kippverstärker 4 ist. Hilfsventil und derjenigen Klemme der Gleichstrom- Die Stromversorgung der Steueranordnung erfolgt aus quelle, an der der Gleichstromverbraucher liegt, ein der Batterie 20, wobei die wirksame Gleichspannung Ohmscher Widerstand eingeschaltet ist. mit Hilfe einer Zenerdiode 1 und eines Vorwider-Initially mentioned type can be seen in the fact that between and 12 contains a two-point controller, which is essential The connection point of the quenching capacitor and the 5 ° Licher component is a transistor multivibrator 4. Auxiliary valve and that terminal of the direct current The power supply to the control arrangement is switched off source to which the direct current consumer is, one of the battery 20, the effective direct voltage Ohmic resistance is switched on. with the help of a Zener diode 1 and a series resistor

Durch die Einrichtung ist es möglich, daß der Standes 8 in ihrer Höhe stabilisiert ist. Auf den Ein-Tastbetrieb sich stetig von einer Tastfrequenz Null 55 gang des Zweipunktreglers wirken ein Sollwert und entfernen und einer Tastfrequenz Null nähern kann, ein Istwert des Stromes des Motors 18 ein. DerThe device makes it possible for the stand 8 to be stabilized in terms of its height. On the one-button operation A setpoint value and act continuously from a sampling frequency zero 55 output of the two-position controller can remove and approach a sampling frequency zero, an actual value of the current of the motor 18 a. the

Stromsollwert wird von einem an die stabilisierte
Gleichspannung angeschlossenen Potentiometer 2 abgenommen. Der Stromistwert steht ebenfalls an einem
⁶⁰ Ohmschen Widerstand 3 an. Zur Gewinnung des
Stromistwertes ist ein transduktorischer Gleichstromwandler 19 vorgesehen, der auf seiner Wechselstromseite von einem Wechselrichter 22 erregt ist. Die
Gleichstromseite des Wechselrichters 22 ist an dieThe current setpoint is sent to the stabilized
Potentiometer 2 connected to DC voltage removed. The actual current value is also on one
⁶⁰ ohmic resistance 3. To obtain the
A transductive direct current converter 19 is provided, which is excited by an inverter 22 on its alternating current side. the
DC side of the inverter 22 is connected to the

Fall um einen Reihenschlußmotor handelt, erfolgt ⁶5 mit Hilfe der Zenerdiode 1 stabilisierte Gleichspanüber ein im Tastbetrieb arbeitendes steuerbares Halb- nung angeschlossen. Der auf der Wechselstromseite lciterventil, das Hauptventil 12. Der Hauptstromkreis des Gleichstromwandlers 19 fließende Wechselstrom des Motors 18 ist mit einer Freilaufdiode 17 über- wird in einer Gleichrichterbrücke 21 gleichgerichtet.In the case of a series-wound motor, ⁶ 5 DC voltage stabilized with the aid of the Zener diode 1 is connected via a controllable half-wave operating in tactile mode. The AC current of the motor 18 flowing on the alternating current side, the main valve 12. The main circuit of the direct current converter 19 is crossed with a freewheeling diode 17 and is rectified in a rectifier bridge 21.

ohne daß sich dabei an der Löschbereitschaft etwas ändert.without changing anything in terms of the readiness for deletion.

Zur Erläuterung der Erfindung dient das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel.The exemplary embodiment shown in the figure serves to explain the invention.

In der Figur ist eine elektrische Einrichtung mit dem Antriebsmotor 18 eines aus einer Akkumulatorenbatterie 20 gespeisten Fahrzeuges dargestellt. Die Speisung des Motors 18, bei dem es sich in diesemIn the figure is an electrical device with the drive motor 18 one from a storage battery 20 powered vehicle shown. The supply of the motor 18, which is in this

Der so gewonnene Gleichstrom beaufschlagt den Ohmschen Widerstand 3, an dem dann der für den Zweipunktregler wirksame Istwert abgenommen wird.The direct current obtained in this way is applied to the ohmic resistor 3, which is then used for the Two-point controller effective actual value is taken.

Der Zweipunktregler enthält als wesentlichen Bestandteil den Transistorkippverstärker 4, der hier dreistufig mit den drei Transistoren 40, 41 und 42 dargestellt ist. Es handelt sich dabei um p-n-p-Flächentransistoren. In den Kollektorkreisen der Transistoren 40 bis 42 liegen die Belastungswiderstände 43 bis 45. Im Eingangskreis des Transistors 40 sind die Widerstände 47 und 48 angeordnet. Das Kippverhalten wird mit Hilfe des Rückkopplungswiderstandes 46 und des Basiswiderstandes 49 des Transistors 42 erreicht.The two-position controller contains the transistor flip-flop amplifier 4 as an essential component, which is shown here is shown in three stages with the three transistors 40, 41 and 42. These are p-n-p junction transistors. The load resistances are located in the collector circuits of transistors 40 to 42 43 to 45. In the input circuit of the transistor 40, the resistors 47 and 48 are arranged. The tipping behavior is made with the aid of the feedback resistor 46 and the base resistor 49 of the transistor 42 reached.

Im Belastungskreis des Transistors 42 des Transistorkippverstärkers 4 ist außer dem Ohmschen Belastungswiderstand 45 noch die Steuerstrecke für das Hauptventil 12 enthalten. Wenn die Transistoren 40 und 42 geöffnet sind, dann fließt über den Transistor 42 neben dem Strom über den Ohmschen Widerstand 45 ein Strom über einen Ohmschen Widerstand 10 zur Steuerelektrode des Hauptventils 12 und von dort zur Minusklemme der Batterie 20. Bei gesperrten Transistoren 40 und 42 fließt ein Steuerstrom über eine Zenerdiode 7 und die Emitter-Basis-Strecke eines Transistors 52 zum Widerstand 45 und damit zur Minusklemme der Batterie 20. Ein Ohmscher Widerstand 6 ermöglicht dabei das Auftreten einer Spannung an der Zenerdiode 7. Durch den Stromfluß über seine Emitter-Basis-Strecke ist der Transistor 52 leitend und führt über einen Ohmschen Widerstand 9 dem Hilfsventil 11 Steuerstrom zu. Die Zenerdiode 7 verhindert somit eine Überlappung der Steuerströme der steuerbaren Ventile 11 und 12.In the load circuit of transistor 42 of the transistor breakover amplifier 4, in addition to the ohmic load resistance 45, the control path for the main valve 12 is also included. When the transistors 40 and 42 are open, then flows through the transistor 42 in addition to the current through the ohmic resistor 45 a current through an ohmic resistor 10 to the control electrode of the main valve 12 and from there to the negative terminal of the battery 20. When the transistors 40 and 42 are blocked, a control current flows Via a Zener diode 7 and the emitter-base path of a transistor 52 to the resistor 45 and thus to the negative terminal of the battery 20. An ohmic resistor 6 enables it to occur a voltage at the Zener diode 7. The current flow through its emitter-base path is the Transistor 52 is conductive and supplies control current to auxiliary valve 11 via an ohmic resistor 9. the Zener diode 7 thus prevents the control currents of controllable valves 11 and 12 from overlapping.

Mit Hilfe einer an dem Kollektor des Transistors und der Basis des Transistors 52 liegenden Diode wird verhindert, daß der über die Zenerdiode 7 und die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 52 fließende Steuerstrom einen Nebenweg über die Steuerelektrode des Hauptventils 12 findet. Somit muß der Steuerstrom des Transistors 52 praktisch ausschließlich über den Widerstand 45 fließen. Der Transistor und die Diode 50 bilden eine an den Ausgang ίο des Zweipunktreglers angeschlossene Weiche, mit der entsprechend dem Schaltzustand des Zweipunktreglers entweder dem steuerbaren Hauptventil 12 oder dem steuerbaren Hilfsventil 11 Steuerstrom zuführbar ist.With the aid of a diode connected to the collector of the transistor and the base of the transistor 52 the flowing through the Zener diode 7 and the emitter-base path of the transistor 52 is prevented Control current finds a bypass via the control electrode of the main valve 12. So the must Control current of the transistor 52 flow almost exclusively via the resistor 45. The transistor and the diode 50 form a switch connected to the output ίο of the two-point controller, with which according to the switching state of the two-position controller either the controllable main valve 12 or the controllable auxiliary valve 11 control current can be supplied.

Claims

Claim:

Device with a direct current consumer operated from a direct current source, too in series a controllable main valve with ignition properties working in touch mode is connected, which in turn the series connection of a quenching capacitor and a controllable Auxiliary valve with ignition properties is connected in parallel, the auxiliary valve in turn the series connection of a choke coil and one that prevents unwanted capacitor discharge Diode is connected in parallel, in conjunction with a control arrangement for the, .steuerbar Valves, characterized in that between the connection point of the quenching capacitor (15) and auxiliary valve (11) and that terminal of the direct current source (20) to which the direct current consumer (18) is located Ohmic resistor (16) is switched on.

1 sheet of drawings