DE1463949A1 - Regelschaltung zur Konstanthaltung einer vorgegebenen Drehzahl fuer einen Gleichstrommotor mit Dauermagnetfeld - Google Patents

Description

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Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH 6 Frankfurt (Main) 70, Theodor-Stern-Kai 1

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30. lpril 1969 L 47

Regelschaltung zur Konstanthaltung einer vorgegebenen Drehsahl für einen Gleichstrommotor mit Dauermagnetfeld

Zusatz cn Patent (Akts. P 12 39 390.7-32

vom 5. 7. 1963, Di» 1 239 390)

Bas Hauptpatent betrifft eine Segelschaltung zur Konstanthaltung einer vorgegebenen Drehsahl für einen Gleichstrommotor, dessen Läufer ein Sauermagnetfeld erzeugt. Die Ständerspulen des Motors werden aus einer Gleichstromquelle über Transistoren gespeist. Die Stromdurchlässigkeit der Transistoren wird durch die Steuergröße eines Steuerkreises über eine Vorrichtung in Abhängigkeit von der relativen Winkellage zwischen Ständer und Läufer gesteuert. Dadurch werden die Ständerspulen in zyklischer Folge jeweils auf einem vorgegebenen Winkelweg des Läufers aus der Gleichstromquelle so gespeist, daß der Läufer ständig einem Drehmoment ausgesetzt ist. An den Steuerkreis ist ein in seiner Höhe von der Motordrehzahl abhängiges Rege!potential

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in einte solchen Sinne angeschlossen, daß die Steuergröße des Steuerkreises bei einer vorgegebenen Ansprechdrehzahl aussetzt.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstandes des Hauptpatents angegeben. Die Erfindung besteht darin, daß das Regelpotential an zwei sich diagonal gegenüberliegenden Punkten einer spannungsabhängigen Brückenschaltung geführt ist und daß an den beiden anderen Punkten der Brückenschaltung der Steuerkreis unter Zwischenschaltung eines Regeltransistors angeschlossen ist, dessen !bitter und Basis Jeweils alt einem dieser Punkte der Irückenechaltung verbunden sind.

Es ist zwar schon eine Anordnung bekaantgeworden, bei welcher die Drehmahl τοη llektroootoren mittel« einer spannung β abhängigen Brücke geregelt werden soll, jedoch han delt ea sioh bei dieser bekannten Afcordnw« «Acht um einen entsprechend der Erfindung aufgebauten Itotor, sondern vielmehr um einen solchen Elektromotor, welcher über gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken gespeist wird und welcher dementsprechend wesentlich komplizierter aufgebaut ist als der Motor nach der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus ist bei dem bekannten Motor zur Gewinnung der drehzahlabhängigen Spannung noch ein gesonderter Tachogenerator vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Mit 1, 2 und 3 sind die Ständerspulen bezeichnet, welche nach Schließen des Schalters 6 aus der Batterie 5 über die

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Transistoren 11, 12 und 13 gespeist werden, wenn gerade einer dieser Transistoren stromdurchlässig ist. In den Basiskreisen der Ständertransistoren 11, 12 und 13 liegen die Induktionsspulen 31, 32 und 33, welche über die Dioden 21, 22 und 23 jeweils mit der Basis des entsprechenden Transistore verbunden sind. Die Stromdurchlässigkeit der Ständertransistoren wird durch diese Induktionsspulen in Abhängigkeit von der Lauferstellung geregelt.

Mit 15 ist ein Steuertransistor bezeichnet, welcher in einer Rückkopplungsschaltung liegt und so einen als Hochfrequenzoszillator ausgebildeten Steuerkreis 82 bildet. Dieser Steuerkreis ist in dem Ausführungsbeispiel als Hochfrequenzoszillator angegeben, er kann jedoch genauso gut durch jeden anderen Steuerkreis, wie beispielsweise einen Hallgenerator, ersetzt werden. Der Hochfrequenzoszillator weist eine Ausgangsspule 35 auf, von welcher die Wechselspannung des HF-Oszillators mit Hilfe des mit der Läuferwelle umlaufenden Segments 19, welches aus Hochfrequenzeisen oder Ferrit besteht, dann jeweils lauferstellungsabhängig in eine der Induktionsspulen 31, 32 oder 33 transformatorisch gekoppelt wird.

Über die Dioden 71, T^- und- 73 wird von' den Ständerspulen 1, 2 und 3 eine drehzahlproportionale Spannung abgegriffen, welche auf den Kondensator 74- gegeben wird. Parallel zum Kondensator liegt die spannungsabhängige Brückenschaltung 75» welche aus den linearen Widerständen 76, 77, 78 und 79 sowie dem spannungsabhängigen Widerstand 80 besteht. An den Funkten A und B dieser spannungsabhängigen Brückenschaltung ist der Segeltransistor 81 mit seiner Basis und seinem Emitter angeschlossen. Der Kollektor des Regeltran-

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sistors 81 ist mit der Basis des Steuertransistors 15 verbunden, so daß also durch, den Regeltransistor 81 der als HF-Oszillator ausgebildete Steuerkreis beeinflußt wird.

Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist folgende: Durch Schließen des Schalters 6 wird der Motor an Spannung gelegt, und im dargestellten Fall wird die Ständerspule 1 von Strom durchflossen werden, da der Ständertransistor stromdurchlässig ist. Das mit der Läuferwelle umlaufende Segment 19 koppelt nämlich gerade den Fluß des Oszillators in die Induktionsspule 31, so daß die Bedingung geschaffen ist, daß der Transistor 11 stromdurchlässig ist. Gleichzeitig sind die beiden anderen Transistoren 12 und 13 stromundurchlässig. Der Läufer wird also durch die Ständerspule 1 einem Drehmoment ausgesetzt und beginnt sich zu drehen, wodurch auch das Segment 19 gedreht wird und dadurch in den Bereich der nächsten Induktionsspule 32 gelangt. Die Folge ist, daß dann der Ständertransistor 12 stromdurchlässig geschaltet wird und dementsprechend ein Strom durch die Ständerspule 2 fließen kann. Auf diese Weise werden die Ständerspulen 1, 2 und 3 in zyklischer Reihenfolge von einem Strom durchflossen, und der Motor beginnt seine Drehzahl zu erhöhen.

Beim Erreichen einer der Solldrehzahl entsprechenden Ansprechdrehzahl ist die Spannung am Kondensator 74 dann so weit gestiegen, daß das Potential der Punkte A und B der spannungsabhängigen Brückenschaltung 75 umgekehrt wird. Während des Hochlaufs ist der Regeltransistor 81 stromundurchlässig, da seine Basis und damit der Punkt A positiv vorgespannt sind. Beim Erreichen der Ansprechdrehzahl ändert sich nun das Potential des Punktes A und damit dasjenige der Basis des Regeltransistors 81 ins Negative, so daß der

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Hegeltransistor 81 stromdurchlässig wird und dadurch die Stromdurchlässigkeit des Steuertransistors 15 vermindert und im Extremfall unterbindet. Die Folge ist, daß die Amplitude der Schwingungen des HF-Oszillators vermindert wird bzw. daß der HF-Oszillator völlig aussetzt,so daß die von ihm ausgehende Steuergröße ebenfalls vermindert wird oder aussetzt und dementsprechend die Ständertransistoren 11, 12 und 13 nicht mehr voll durchgeschaltet werden. Der Motor erhält also nicht mehr den vollen bzw.gar keinen Strom mehr, und die Drehzahl kann sich nicht weiter erhöhen. Auf diese Weise läßt sich der Motor nach der Erfindung mit einer äußerst konstanten Drehzahl betreiben.

5 S. Beschreibung
3 Patentansprüche
1 Bl. Zeichng. m. 1 Fig.

Pat ent ansprüche

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Claims (2)

H63949 Patentansprüche

1. Regelschaltung zur Konstanthaltung einer vorgegebenen Drehzahl für einen Gleichstrommotor mit Dauermagnetfeld und Ständerspulen, welche aus einer Gleichstromquelle über Transistoren so gespeist werden, daß der Läufer des Motors ständig einem Drehmoment ausgesetzt ist, wobei die Stromdurchlässigkeit der Transistoren in Abhängigkeit von der Läuferstellung durch die Steuergröße eines Steuerkreises steuerbar ist, an welchen ein in seiner Höhe von der Motordrehzahl abhängiges Regelpotential derart angeschlossen ist, daß die Steuergröße des Steuerkreises bei einer vorgegebenen Ansprechdrehzahl aussetzt, nach Patent (Aktz. P 12 39 390.7

-32 vom 5· 7· 63), dadurc_Ji gekennzeichnet, daß das Rege lpot ent ial an zwei sich diagonal gegenüberliegende Punkte einer spannungsabhängigen Brückenschaltung (75) geführt ist, und daß an den beiden anderen Punkten (A, B) der Brückenschaltung (75) der Steuerkreis unter Zwischenschaltung eines Regeltransistors (81) angeschlossen ist, dessen Emitter und Basis jeweils mit einem dieser Punkte (A, B) der Brückenschaltung verbunden sind.

2. Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zweig der Brückenschaltung (75) ein spannungsabhängiger Widerstand (80) vorgesehen ist, während die anderen Widerstände (76, 77, 78, 79) spannungsunabhängig sind.

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3· Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ansprechdrehzahl die an der Basis des Regeltransistors (81) anliegende Spannung ihr Vorzeichen ändert.

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