DE1513498A1 - Geschwindigkeits-Steuerstromkreis fuer Reihenmotoren - Google Patents
Geschwindigkeits-Steuerstromkreis fuer ReihenmotorenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Stromkreise zum Steuern der Geschwindigkeit von Reihen-Kommutator-Motoren, und
insbesondere auf Stromkreise, welche gesteuerte Halbleitergleichrichter zum Steuern der Stromenergie zu den Motoren verwenden, die auf die Rückkopplungs-Geschwlndigkeits-Spannung ansprechen, welche durch den Anker erzeugt wird
und an die Zündstromkreise der Oleichrichter angelegt wird.
Es wurde gefunden, daß zufolge Herstellungstoleranzen
der Restfeldfluß sich von Motor zu Motor der gleichen Ausführung verändern kann, und daß daher auf diesen Pluß allein
kein Verlaß 1st, eine Anker-Geschwindigkeits-Spannung zu erzeugen, die einen gleichbleibenden Maßstab der Motorgeschwindigkeit bildet. Diese Bedingung erfordert eine Stromkreiskompensation, un gleichförmige Ansprechungstigenschaften sicherzustellen, und sie ist daher unerwünscht.
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Bs sind bereite Versuche gemaoht worden, diese Bedingung zu korrigieren, indem eine gesteuerte Erregung
der Reihen-Feldwicklung auf verschiedene weise unabhängig
von den Restfluß vorgenommen wurde·
Gemäß der Erfindung wird ein neuer Stromkreis geschaffen« um eine gesteuerte« Jedoch konstante Erregung der Reihen-Feldwicklung während derjenigen Zeit zu erhalten« während welcher sich der gesteuerte Gleichrichter in seinem
gesperrten.Zustand befindet. Dadurch wird ein Anker-Oeschwindigkelts-RUokkopplungssignal bzw. Gegen-B.M.K.-Signal
erzeugt« welches bei einer gegebenen Geschwindigkeit einen im wesentlichen konstanten Gleichstrompegel hat« und welches Signal mit einer einstellbaren Bezugsspannung kombiniert wird, welche eine positiv geneigte Zeitfunktion hat«
um die Tor-Zündspannung zu erzeugen.
Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin« einen neuen Stromkreis zu schaffen« durch den während gewisser
Zeiten ein· gesteuerte konstante Erregung der Feldwicklung unabhängig non dem RestfluÖ in einem Reihen-Komnutator-Motor hergestellt wird« der von einer Wechselstromquelle
durch einen gesteuerten Gleichrichter gespeist wird.
Ein« weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin«
einen neuen Stromkreis zum Steuern der Geschwindigkeit von Reihen-JCo»aiutator-Motor»n zu eonaffen, dl· von gesteuerten
Halbwellen-Oleichrichtern gespeist werd«*» und welche insbesondere eine gut· Uneepfindliohkeit gegenüber naohteili-
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gen Wirkungen von Veränderungen in der Speisespannung hat«
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung beispielsweise erläutert, die einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
Fig. 1 zeigt ein Schaltschema, welches eine Ausführungsforia
der Erfindung wiedergibt.
Pig. 2 zeigt ein Diagram), welches die Zeitfunktionsformen
bestimmter in Pig. I angedeuteter Spannungen wiedergibt«
Gemäß Fig. 1 hat ein Reihen-Kommutator-Motor eine Ankerwicklung
10 und eine Feldwicklung 11, die in Serie zu einer Kathode 12 und einer Anode 13 eines gesteuerten Halblei
ter-Gleiehrichters 14 angeschlossen sind, und dieser
Reihenstrorakreis IA mit Leitungen 15 und 16 verbunden,
welche alt einer (nicht dargestellten) Wechselstromquelle
verbunden werden können.
Weiterhin ist in den Reihenstromkreis zu den Leitungen
15 und 16 eine erste Diode 17» ein fester Widerstand
18, ein Potentiometer-Widerstand 19» eine zweite Diode 20 und die Feldwicklung 11 geschaltet. Eine Zenerdiode 21
steht von dem oberen Ende des Potentiometers 19 mit der
Leitung 16 in Verbindung. Ein zweiter fester Widerstand 22 ist im Nebenschluß zu dem Potentiometer 19 angeschlossen.
Eine Kapazität 23 steht von einem Gleitkontakt 24 an
dem Potentiometer 19 mit dem unteren Ende des Potentiometers 19 in Verbindung. Eine dritte Diode 25 ist zwischen
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dem Gleitkontakt 24 und dem Tor 26 des gesteuerten Gleichrichters 14 angeschlossen. Ein zweiter Kondensator 27 kann
zwischen dem Tor 26 und der Kathode 12 angeschlossen sein, um das Tor gegen Wanderwellen des Kommutators weniger empfindlich zu mache?, was an sich bekannt ist.
Es 1st ersichtlich, daß während jeder Halbperiode der
Spannung VAC der Wechselstromquelle, wenn die Leitung 15
positiv ist, ein Strom durch die Diode 17, den Widerstand
18, das Potentiometer 19 (welches zum Widerstand 22 in Nebenschluß liegt), die Diode 20 und die Feldwicklung 11 zur
Leitung 16 fließt. Die Zenerdiode 21 hält die Spannung an der Stelle 28 mit Bezug auf die Leitung 16 auf einem positiven Gleichstrompegel. Dieser Gleichstrompegel wird in der
Halbperiode früh erzeugt, weil die Spannung der Zenerdiode so gewählt ist, daß sie in der Größenordnung von etwa ein
Fünftel des mittleren Quadratwurzel-Wertes der Speisespannung liegt, die an die Leitungen 15 und 16 angelegt ist. Da
der gesteuerte Gleichrichter 14 während Jeder negativen Halbperiode in seinen gesperrten Zustand umgeschaltet wird,
besteht die Wirkung des oben genannten Stromkreises auf die Feldwicklung 11 darin, einen konstanten Erreger-Gleichstrom
für diese Wicklung mit einem Wert zu erzeugen, welcher durch die Spannung der Zenerdiode 21 und den kombinierten Nebenschlußwiderstand der Widerstände 22 und 19 und in der gleichen Richtung wie das Restfeld gesteuert wird. Der Widersland der Feldwicklung 11 selbst ist gewöhnlich zu klein.
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als daß er im Hinblick auf die viel größeren Werte des Widerstandes
der Elemente 22 und 19 einen Kontrollfaktor
bilden könnte.
Es ist ersichtlich, daß der durch diese gesteuerte Stromerregung erzeugte Feldfluß erwünschterweise das Mehrfache
desjenigen beträgt, welches durch den Restfluß allein erzeugt wird, so daß irgendwelche Veränderungen des Restflusses
von einem Motor zu einem Motor gleicher Ausführung durch die größere auf diese Weise erzeugte gesteuerte Erregung
wirksam beseitigt werden. Die sich daraus ergebende Anker-RUckkopplungs-Geschwindigkeits-Spannung VPB, wie sie
In Pig. 2 dargestellt ist, ist datier im wesentlichen unabhängig von dem Restfeldfluß, und dies ist eines der wesentlichen
Merkmale der Erfindung.
Aus Pig. 1 ist ersichtlich, daß die Bezugs- oder Steuerspannung Vc im wesentlichen die Spannung ist, die am Kondensator
23 erscheint. Diese Spannung wird durch Aufladen des Kondensators 23 von der Spannung der Zenerdiode 21 in
jeder positiven Halbwelle der Spannungsquelle durch den
einstellbaren Teil des Potentiometer-Widerstandes 19 erhalten, der durch Anordnen des Gleitkontakts 21I- gesteuert wird.
Wie aus Pig. 2 ersichtlich ist, ist, wenn VAG die Spannung der Wechselstromquelle andeutet, wenn der Gleitkontakt 24
nahe dem oberen Ende des Potentiometers 19 entsprechend
einer hohen Geschwindigkeltseinstellung angeordnet ist, der
R~C-Wert klein, und der Kondensator 23 lädt sich schnell
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gegen die Zenerspannung auf. Dadurch wird ein schnelles
Ansteigen der Neigung bzw. Schräglaße für Vc erzeugt, und die Tor-Zündspannung VGT wird dalier in der Periode früh
erreicht, woraus sich ein Zünden des gesteuerten Gleichrichters 14 zum Zeitpunkt T1 ergibt.
Wenn der Gleitkontakt 24 nahe dem unteren Ende des Potentiometers 19 entsprechend einer Einstellung einer
niedrigen Geschwindigkeit angeordnet ist, ist der R-C-Wert größer, und der Kondensator lädt sichiangsam gegen
die Zenerspannung auf. Dadurch wird eine kleinere Schräglage für Vc erreicht, und die Tor-Zündspannung VGT wird
in der Periode spät erreicht, woraus sich ein Zünden des gesteuerten Gleichrichters 14 zum Zeitpunkt Tp ergibt.
Der Widerstand 22 ermöglicht eine Einstellung des Feldstroms in etwa unabhängig von dem Potentiometer-Widerstand
19* wobei letzterer im wesentlichen durch die Erfordernisse der Gestalt der Steuerspannung Vc bestimmt ist.
Die Diode 20 trennt die Steuerteile 19, 21, 22 und von der verhältnismäßig hohen Spannung, die an der Feldwicklung
11 während der Perioden erscheint, während welcher der gesteuerte Gleichrichter 14 leitend 1st. Insbesondere
verhindert sie, daß dLese Feldspannung eine veränderliche
Anfangsaufladung an dem Kondensator 23 vornimmt;,
wodurch die erwünschte Form der Steuerspannung Vc beseitigt werden würde. Der Spannungsabfall des Feldes während des
Leitendseins des Gleichrichters 14 hat die in Fig. 1 ange-
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deutete PolaritSt und kann größer als die Zenerspannung
der Zenerdiode 21 sein. Die Diode 20 wird daher umgekehrt
vorgespannt und sperrt den Stromfluß aus dieser Stromquelle, wodurch die oben beschriebene Trennung geschaffen wird.
Die Tatsache» daß in dem Stromkreis der Erfindung die
Anker-RUckkopplungs-Geschwindigkeits-Spannung VFB und die
Steuerspannung Vc beide von einer Zenerspannung abgeleitet
werden, dl« unabhängig von den gewöhnlichen Schwankungen in der Spannung der Wechselstromquelle im wesentlichen festgelegt ist, gestaltet diesen Stromkreis vom Standpunkt der
Stabilitit sehr gut.
Gemäß der Erfindung ist ein Stromkreis zum Steuern der Geschwindigkeit von Reihen-Konnutator-Motoren geschaffen, die von einer WechselstromquelIt gespeist werden, welcher gegenüber nachteiligen Beeinflussungen relativ unempfindlich ist, wie sie gewöhnlich durch Veränderungen in dem
Restfluß und in der Speisespannung verursacht werden.
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Claims (1)
- Patentansprüche Tb I 34 98/IJ Stromkreis zum Steuern der Geschwindigkeit eines Reihenmotors vermittels eines gesteuerten (Silizium-Gleichrichters, bei ielchem die Feldwicklung des Motors, der Anoden-Kathoden-Stromkreis des Gleichrichters und die Ankerwicklung des Motors an eine Wechselstromspeisequelle in Reihe angeschlossen sind, die weiterhin eine Reihenverbindung aus zwei Widerständen speist, und das Tor des Gleichrichters durch eine Diode mit der Verbindungsstelle der Widerstände verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zenerdiode (21) vorgesehen ist, die während der nicht-leitenden Perioden des gesteuerten Gleichrichters, wenn die Anoden-Spannung mit Bezug auf die Kathoden-Spannung positiv 1st, eine Gleichspannung erzeugt, sowie Stromkreisteile, welche auf die Gleichspannung ansprechen und in der Feldwicklung eine konstante Erregung erzeugen, um die Geschwindigkeitsspannung des Ankers zu steuern, sowie einen Kondensator (23) und Stromkreisteile (19, 24) zum Aufladen des Kondensators von der Gleichspannung mit einem einstellbaren Zeitverhältnis zur Erzeugung einer Steuerspannung, sowie Stroakreisteile, welche die Steuerspannung mit der Anker-Geschwindigkeits-Spannung vergleichen, um eine Tor-Kathoden-Spannung zum Steuern des gesteuerten Gleichrichters zu schaffen.2. Stromkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis eine erste Diode (17), ein WideretandORIGINAL [NSPECTED 909883/0596(l8), ein Potentiometer (19), eine zweite Diode (20) und die Feldwicklung (11) In Reihe geschaltet 1st.3· Stromkreis naoh einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem einen Ende des Potentiometers (19) und einer Speiseleitung eine Zenerdlode (21) angeschlossen 1st.4. Stromkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Potentiometer (19) ein zweiter Widerstand (22) und zwischen dem Stellkontakt (24) an dem Potentiometer (19) und seinem anderen Ende ein Kondensator (23) geschaltet 1st·909883/0596Leerseite
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