DE1513610A1 - Antriebsvorrichtung - Google Patents

Antriebsvorrichtung

Info

Publication number
DE1513610A1
DE1513610A1 DE19661513610 DE1513610A DE1513610A1 DE 1513610 A1 DE1513610 A1 DE 1513610A1 DE 19661513610 DE19661513610 DE 19661513610 DE 1513610 A DE1513610 A DE 1513610A DE 1513610 A1 DE1513610 A1 DE 1513610A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
transistor
drive device
thyristor
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19661513610
Other languages
English (en)
Other versions
DE1513610B2 (de
DE1513610C (de
Inventor
Gunsser Dipl-Ing Peter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of DE1513610A1 publication Critical patent/DE1513610A1/de
Publication of DE1513610B2 publication Critical patent/DE1513610B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1513610C publication Critical patent/DE1513610C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/29Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/90Specific system operational feature
    • Y10S388/903Protective, e.g. voltage or current limit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907Specific control circuit element or device
    • Y10S388/917Thyristor or scr
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907Specific control circuit element or device
    • Y10S388/917Thyristor or scr
    • Y10S388/92Chopper
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/923Specific feedback condition or device
    • Y10S388/93Load or torque

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

RοNrο 8796
16„X2.1966 Rb/S2
Anlage zur
Patentanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH» Stuttgart W, BraltscheldstraOe
Antriebsvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung* insbesondere für ein von einer elektrochemischen.Spannungsquelle mit Energia versorgtes Fahrzeug, nit einem Motor, dera übor einen Thyristor ein Strom zugeführt wird, woboi zum Steuorn dos Thyristors ein Steuerteil vorgesehen ists das den Thyristor abhängig von einem an einem Steuergerät eingestellten Wert fortlaufend ein- und ausschaltet, und mit einer,] Überbrückungskontakt» der in einem Parallelkreis zum Thyristor angeordnet ist und von einein übarbrückungsschütz gesteuert wird.
Bei Antriebsvorrichtungen dloser Art muß der UberbrUcicun^clconta'rc no gesteuert vrorden, daß er schlSSElt, wenn der Thyristor !andere Zo'; Ui celnora loltendon Zustand bl'o Ibt. .Dadurch wird dor T'iiyrlstor ge se; ..nt ^ der dann keinen Strom führen muO„
909837/0474 6AD ORIGINAL p. -
Robort Bosch GmbH , R»Nr. 8796
Stuttgart I6012.I966 Rb/Sz
Bei der Steuerung dos Uberbrückungskontakt3 ergeben sich Schwierigkeiten beim Einschalten und beim Ausschalten„ Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung des überbrilckungckonfcakts zu schaffen, die sicher und zuverlässig arbeitet und insbesondere den verschiedenen Fahrzustünden eines Fahrzeugs Rechnung trägt.
Erfindungsgemäß vrlrd dien bei einer eingangs genannten richtung dadurch, erreicht, daß ein Integrierglied vorgesehen ist, don die Ausgangsspannung des Steuerteils zugeführt wird und daß die Spannung an diesem Integriergiied einem spannungsabhUnglgon Ilalbleitürschalter zugeführt wird» der das Uberbrückungsschütz steuert« Je länger der Thyristor eingeschaltet ist, um so höher steigt die Span« nuns am Integrierglied.» und bei einer bestimmten Spannung wird der fiberbrückungskontakt geschlossen.
Eine besonders vorteilhafte Lösung, die sich besonders durch einen hohen Wirkungsgrad ausselehnet, ergibt sich dadurch, daß der Steuer- ;;ell als TaktverstSrker ausgebildet ist g dessen Eingang die Differenz r.::ischon einem am Steuergerät eingestellten Sollwart und einem vora CtrotTj in Motor abhängigen Istwert zugeführt wird, und daß dor spanrun^cabhän^ise Halbleiterschalter beira Einschalten dos überbrückungs- !■ c-r^uktc;.; diese Differenz in der Weise verändert, daß sie mindestens : ahe.-.u gleich dam Wert dieser Differenz vor dom Einschalten des über-■■ W^Tungskontaktes ist. Solange nämlich der Strom durch den Thyristor :r ...l-iDtj, ergibt sich an dJ.eneffl ein Spannungsabfall, der nach Einschal-■'.on des überbrUckungskontaktes wegfällt, so daß sich dev Strom ira ^^rT d. h, der Istvjort, erhöht. Durch die erfindungsoor^LCs Ausbil··- un^; wird erreicht, daß trotz des höheren Istvjorts der Ub-srbrüc!nji",,'.'■·■ kontakt gGcchlonsen bleibt.
T ;rncr hat es sich im Fährbetrieb als sehr vorteilhaft ervjiecen., Ar.ii : t-:r ppannungsabhangige Halbleiterschnltor einen Eingangs-· und einen / ur^nn^r=!♦·.·'""·.η.«?!3tor enth'ilt, die vorzugsweise durch eine positive Rück-
909837/047A
^. 5 w
6AO ORIGINAL
Robert Bosch GmbH RoNr, 679C
Stuttgart I6.12.I96C R'o/Sz
kopplung rnitoinandor verbunden sind, und daß mit dem SchttHtiElttel verbunden sind, dio in einer bestimmten stellung den StouorßerSts. vorzugsweise in dessen Vollaststellung, den Ausganss··- transistor unabhängig von der Ausgangsspannung dec Steuei-toils in dem Zustand erhalten, in dom er das UberbrückungsschUtz eingeschaltet hält» Falls der überbrückungskontakt bereits geschlossen ist, hat der Fahrer durch Einstellen dieser bestimmten Stellung die Möglichkeit, den übcr^ brUckungskontakt geschlossen zu erhalten.
Dieses Merkmal der Erfindung ist z„ B- dann wichtig» wenn nach dem Anfahren eino AufwUrtsfahrt beginnt. Dsr Strom im Motor., a3.Go der Istwert, steigt dann on, und der Regj.er würde zum Begrenzen dos Stromes den Thyristor periodisch aus- und einschalten, so daß dor bereits Geschlossene überbrückungskontakt tiieder geöffnot würde. Dies wäre jedoch unerwünscht, da dann nicht die volle Antriebsleistung d^s Motors zur Verfügung stünde. Durch die Erfindung gelingt es, auch in diesem Fall die volle Antriebsleistung aufrechtzuerhalten,,
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Antriebsvorrichtung so ausgebildet, daS ein zweites Integrierglied vergorenen iDt, doci die Ausgangsspannung des Steuerteils zugeführt wird^ daß mit dem Steuergerät Schaltinittel verbunden sind« die bei einer bestimmten ' Stollung des Steuergeräts# insbesondere dessen Vollaststellung, die Spannung an diesem Integrierglied dera spannuncsabhl-niriüen Halbleiter« schaltor zuführen, und daß dieses zweite Integriergliod so ausr;ebil-* dot istr daß es nur bei bestlssaten Ausgangsimpulsfolcan dec Steuerte ils eine Ausgangsspannung abgibt, dia geeignet ist,, den spannungs-·
Halbleiterschalter einsuschalten. Zu diesem Zv;cc!: vjird das Intogrierglied mit Vorteil über einen Hochpaß,, insbecondere einen Kondencator, an den Steuerteil angeschlossen.
Durch diese Ausbildung wird dem Fall Rechnung getragen, den der Motor schon zum Anfahren einen sehr hohen Strom benötigt, z. B. weil das
909837/0474
BAD ORIGINAL
w 4 -
Robert Bosch GmbH R.Nr» 8796
Stuttgart I6e12o1966 Rb/Sz
Fahrzeug in olnor Vertiefung steht. Durch den Regler wird der Strom im Motor begrenzt, so daß da3 Fahrzeug eventuell gar nicht anfahren
Da hierbei der Strom durch den Motor in der Näh© des zulössi* !«xxinialwerts liegt; wird der Thyristor in sehr schneller Folga uua~ und wieder eingeschaltet, u« U« mehrere hundert Mal in der Sekundüo Diese hohe Frequenz wird dazu ausgenutzt« in dor genannten be» stiften Stellung des Steuergeräts den überbrückungskontakt einzu~ schalten, Man kann dann mit der maximalen Leistung anfahren. Nach dem Anfahren sinkt der Strom im Motor mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit ab, dor überbrückungskontakt wird geöffnet und der Thyristor steuert den Strom durch den Motor..·
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsboispiel.
Es zeigen:
FIg4 1 ein AusfUhrungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung, teilweise in scheraatischer Darstellung,
Flg. 2 Schaubilder zur Erläuterung der Arbeitsweise, .:
bis 5
Fig« 6 die Schaltung eines Icipulsgebera zum ZUnden eines Thyristors und
Fig. 7 die ausführliche Schaltung der Antriebsvorrichtung nach Fig. 1«
Fig. 1 zeigt einen Oleichstrom-Reihenschlußraotor mit einem Anker 10 und einer Feldwicklung 11, der ou3 einer Batterie 12 über einen Lei~ stunsathyriotor 15 mit Strom versorgt wird* In der Schaltuns ist ein Thyristor mit thyratronartiger Charakteristik gezeigt.. Es ist jodoch ohne woitoros auch möglich* einen eln~ und aussohaltbaren Thyristor (Grid Controlled Switch) zu verwanden.
909837/0474
BAD ORIGINAL _ 5 _
Robert Bosch GmbH R.Nr. 8796
Stuttgart 16.12.1966 Rb/S2
Die Anode des Thyristors IJ ist über eine Sicherung lh und einen Haupte schalter 15 an den Pluspol der Batterie 12 angeschlossen. Seine Kathode ist mit der Mittelanzapfung einea Transformators l6 verbunden, dessen eines Wicklungsende/an das eine Ende der Feldwicklung 11 angeschlossen ist, deren anderes Ende mit dem Anker 10 verbunden ist. Der andere Anschluß des Ankers 10 ist Über einen Meßwiderstand 18 an den Minuspol der Batterie 12 angeschlossen.
Ein überbrüokunßssohUtz 19 dient zum Betätigen eines Uberbrückungskon» ( taktes 22, dessen einer Anschluß mit dem Wicklungsende 17 und desäen anderer Anschluß mit dem Hauptschalter 15 verbunden ist, so daß der Kontakt 22 Im geschlossenen zustand den Thyristor 13 überbrückt„
·-. Parallel zum Thyristor 15 liegt die Serienschaltung eines Widerntandes 23 und eines Kondensators 24. Außerdem ist zum Löschen (Ausschalten) des Thyristors 13 ein zweiter.Thyristor 25 vorgesehen^ dessen Kathode mit der Kathode des Thyristors 13 verbunden ist und dessen Anode Über einen Kondensator 26 großen Kapazitätswerts (einige hundert Mikrofarad) mit der Anode des Thyristors 13 verbunden ist· Parallel zum Thyristor 25 liegt die Serienschaltung eines Widerstands 27 un& eines Kondensat tors 28.
An das andoro Wicklungsende 29 des Transformators 16 ist die Anode einer Diode 30 angeschlossen, deren Kathode mit der Anode des Thyristors 25 verbunden ist.
Eine Diode 33 ist tait ihrer Kathode mit dem V/lckluncMonda 17 und mit ihrer Anode mit dem Minuspol der Batterie 12 verbunden. Sie dient als Leerlauf diode (auch Nullanode genannt), d. h. bein; Sperren dos Thyristors 13 fIiaßt der Strom i Im Motor 10 durch diese Diode weiter. Dies lot z. B» in Fig. 2 dargestellt, wo die sohraffiortou Rochfcoolcö den Zeitraum bezeichnen* während dessen der Thyristor 1J> leitend istu Wenn z„ B- im Zeitpunkt t^ der Thyristor 13 einschaltetv, stoißt der Strom 1 Im Motor 10* II exponeutloll an. Wird im Zeitpunkt t2 dor Thyristor 13
-jA/i';; '■■'-·.■ :;■■':, - 6 -
BAD ORIGINAL
Robert Bosch GmbH R.Nr. 8796
Stuttgart 16.12.I966 Rb/Sz
ausgeschaltet, so fließt der Strom i duroh die Diode 55 weiter und fällt dabei exponentiell ab. Auf diese Welse stellt sich bei einem bestimmten Einschaltverhältnis des Thyristors 15.» d. h. einem bestimmten Verhältnis ra zwischen seiner leitenden Zeit T. und der Summe seiner leitendem Zeit T. und seiner nichtleitenden Zeit T2 ein mittlerer Strom IM duroh den Motor 10, 11 ein. Flg. 2 zeigt Zo Β« ein Einschaltverhältnis von etwa 55 % und einen entsprechend niedrigen Strom* während Figo 5 ein Elnsohaltverhältnis von ca. 80 # und einen höheren Strom zeigt.
Zum Einschalten des Thyristors 15 dient ein Impulsgeber 55 und zum Einschalten des Thyristors 25 dient ein Impulsgeber 56. Dor Aufbau der Impulsgeber ist In Fig. 6 dargestellt und wird im folgenden nooh beschrieben,.
Beide Impulsgeber 55, 56 sind an den Ausgang eines als StouertoII die nanden Taktverstärkers 57 angeschlossen«, Dieser hat eine positive Rückkopplung über die Serlenschaltung eines Widerstandes 58 und eines Kondensators 59. Man könnte ihn auch als Multivibrator bezeichnen* doseen Eincchaltvorhältnis und Ausgangsfrequenz von der Spannung an · seinem Eingang abhängig sind. Das ausführliche Schaltbild eines seltenen Taktvorr.tärkers ist in Fig. 7 dargestellt.
Als Sollwort für den Taktverstärker 57 dient die an einem Abgriff 42 eines als Steuergerät dienenden Potentiometers 45 abgegriffene Span« nünge Als Istwert dient die am MeSwIderstand l8 entstehende Spannungu Der Wider stand l8 dient also als Is tigert gebor. So in mit dom Anker 10 verbundener Anschluß ist mit Masse verbunden, mit der auch der eine Anschluß des Potentiometers 45 verbunden ist. Hierdurch erreicht man in vorteilhafter Weise, dafl dor Taktverstärker 57, der οine sehr hohe Verstärkung auf igelst und deshalb besonders störempfindlich ist, an Masse angeoohlonsen werden kann.
■^ 7 «· 909837/0474 BAD ORIGINAL
Robert Bosch GmbH R.Nr. 8796 Stuttgart I6.i2.i966 Rb/Sz
Der andere Anschluß des Potentiometers 43 ist über einen einstellbaren Widerstand 45, der zum Einstellen des größten zulässigen Stromes i dient, reit der Kathode einer Zenerdiode 46 verbunden, der-ön Anode an Masse liegt und zu der ein Kondensator 47 parallelgeschalfcet ist. Die Kathode der Zenerdiode 46 ist Ober einen Widerstand 48, cino Sicherung 49 und einen Schalter 50 mit dem Hauptschalter 15 verbunden. Außerdem ist an sie eine Leitung 52 angeschlossen, die im folgendem als Plusleitung bezeichnet wird. Wenn der Hauptschalter 15 und der Schaltor 50 geschlossen sind» fließt über den Widerstand 48 und die' | Zenerdiode 46 ein Strom« wobei bekanntlich die Spannung an der Zenerdiode 46 praktisoh konstant ist.
Der Abgriff 42 ist Über zwei Widerstände 53, 54, die über einen Knotenpunkt 55 miteinander in Serie liegen, - mit dem Eingang 56 des Takt« ver3tUrkors 37 verbunden» der seinerseits über drei in Serie gosohaltote Widerstände 57« 58, 59 mit demjenigen Anschluß do3 MaQwidarStandes 18 verbunden 1st» der am Minuspol der Batterie 12 liegt.
Parallel zum Widerstand 53 liegt eine Diode 62, deren Anode cn den · Knotenpunkt 55 angeschlossen ist. Zwischen diesem Knotenpunkt und Masse liegt ein Kondensator 63 von. beispielsweise 50 yuF. Zusacraon mit dom Widerstand 53 von z. Bo 3 kOhrn dient er als Verzögerungsglied: Wonn der Abgriff 42 rasch so verstellt wird, da3 die Spannung zwischen Ihm und Kasso- zunlmat, so ouB sich zunUchst der Kondensator 63 Über den Widerstand 53 aufladen. Der höhere Sollwert wirkt also erst nach einer gewissen Verzögerung am Eingang 56. - Wird der Abgriff 42 in umgekehrter Richtung verstellt., so entlädt sich der Kondensator 63 unverzögert über die Diode 62. Die SolliiertverzögGrung wirkt also nur bei Beschleunigung» nicht aber bein Dezeleriercn«
Zwischen dem Verbindungepunkt der Wideratände 57 und 53 uaö Masas liegt ein Kondensator 64, der zusasrcon »alt diesen beiden Widerständen als Siebslied wirkt und die ungleichförraige Spamiunc aas Msfiwiderotand 18 glättet. - Zum Widerstand 59 1st ein öffne rlrontakt 65 paral-
909837/0474
6AD NAL
ca · Q ν»
Robert Bosch GmbH ~ RoNr« 8796
Stuttgart . 16.12.1966 Rb/Sz
leiseschaltet j der zugleich mit einem Schiίοßerkontakt 66 von einem spannunsDabhängigen Halbleiterschalter 67· betätigt wird» Der Schal» tor 67 ist an den als Steuerten dienenden Taktvorstärker 37 angeschlossen. Außerdem enthält or in Fig. 7 näher dargestellte Schaltaittolp die beim Verschieben des Abgriffs 42 am als Steuergerät dienenden Potentiometer 43 betätigt werden. Diese Wirkverbindung ist durch eine strichpunktierte Linie 68 angedeutet·.
Der Schließerkontakt 66 ist in Serie mit dem Uberbrückungsschütz zwischen den Minuspol der Batterie 12 und den Hauptschalter 15 ge" schaltet.
Die Antriebsvorrichtung nach Fig. 1 arbeitet wie folgt; Wenn am Steuer·» gerät 42, 43 eine bestimmte Spannung eingestellt wird* fließt ein Strom über die Widerstände 53, 54, 57* 58, 59 zum Meßwiderstand l8. Dabei entsteht eine Spannung zwischen dem Eingang 56 und Masse g die einen Strom Δ i zur Folge hat; welcher den Taktverstärker einschaltet. Über die Rückführung (Widerstand 38« Kondensator 39) fließt dabei ein
Strem i . der den Taktverstärker zunächst noch stärker einschaltet· r
Wenn der Taktverstärker 37 eingeschaltet ist, wird der Impulsgeber 35 eingeschaltet und gibt Impulse ab, die den Thyristor 13 leitend machen. Es fließt dann ein Strom im Motor 10» 11* und dieser erzeugt eine Spannung cm MeSwiderstand l8. Dadurch ernledr5.gt sich« wie ersichtlich* die Spannung zwischen dem Eingang 56 und Manse« Außerdem nircmt der Strom ip ab, da sich der Kondensator 39 rasch entlädt. Der Taktvorstärker 37 wird ßlso wieder ausgeschaltet, und mit ihm der Impulsgeber 35* 'VrJ-Sirend der Impulsgeber 36 eingeschaltet wird und don Thyristor 25 leitend steuert. Hierdurch kann sich der Kondensator 26 über die Thyristoren 25 und 13 entladen; die Kathode des Thyristors 13 wird kurzzeitig positiver als seine Anode, so daß dieser Thyristor sperrt«
BAD ORIGINAL ~ 9 9098 3 7/0474
Robert Bosch GmbH R.Nr, 8796
Stuttgart I6.Ϊ2.1966 Rb/Sz
Es kann jetzt leoin Strom mehr von dor Battorlo 12 zum Motor 10, 11 fließen«, Jedoch fließt in diesem weiterhin ein Strom., der sich durch die Diode 33 schließt, wie das oben beschrieben wurde. Dieser strom niiiaat exponentiell ab, so daß auch die Spannung am Meßwidcrstancl l3 abninaiit und dadurch wieder eine höhere Spannung zwischen dem Einsang 56 und Kasse entsteht, die den Taktverstärker 37 tfiedor einschaltet, und durch ihn auch den Thyristor 13»
Der beschriebene Vorgang wiederholt sich laufend; die Frequenz dec Ein* und Ausschaltons und das Einsohaltvorhältnis Ri sind dabei von der Differenz zwischen Ist» und Sollwert abhängig.
Wird der Abgriff 42 des Potentiometers 43 auf seinen Höchstwert eingestellt, so hängt das EinsehaltverhMltnis m wesentlich davon ab wie der Motor 10, 11 belastet ist.
Ist der Motor 10, 11 abgebremst, so daß er sich nicht drshon kann* so orhiiit man ein Einschaltverhältnis me. das von der Bauart des Motors 10, 11, n&mlich seinem Innenwiderstanda seiner Induktivität und seinem XurzschluSötrom abhängig ist. Ein typisches Einschal tverhUlt«· nis ist hier ra » 50
Ist der Motor 10* 11 nicht featgebrorast, so daß er rotiert, so stoigt das Einachaltverhältnis tu übor 50 % hinaus an« Da sich ara Anker 10 alt steigender Drohzahl eine steißonde Gegansparmung ("oielrtroraotorlo scho Kraft") ausbildet, sinkt rait vmohsender Drehzahl der Strom im Motor 10, II, sobald ein Einschaltverhältnis von m = £00 % erreicht ist«
Kur2 frsvor ein ElnschaltverhJiltnls von 100 f> orreicht 1st (boi dem dor Thyristor 13 dauoral IeItOt)1 bleibt der Thyiv.'.ator 13 "ooi jodea EinschaltZyklus ziemlich lango leitond, za B.
909837/0474
Robert Bosch GmbH B.Vv. 8796
Stuttgart ' I6.i2.i966 Rb/Sz
Einschaltzeit des Thyristors 13 10 ... 50 sec Darauffolgende Ausschaltzelt ca. 1,5 msec
Um zu verhindern», daß sich der Kondensator 26, der als Energiespeicher dient, ivährend der Einschaltzeit des Thyristors 13 teilweise entlädt, ist der spannunssabhängige Halbleiterschalter 67 vorgesehen, der bei solchen langen Einschaltzeiten automatisch den überbrückungskontakt in seine geschlossene stellung steuert. Zweckmäßig wird er so eingestellt, daß er bereits bei einem Einschaltverhältnis von 90 ... 95 % einschaltet«. Der Schalter 67 schließt hierbei den Kontakt 66 und öffnet den Kontakt 65. Mit dem Kontakt 66 wird das Überbrückungsschütz 19, eingeschaltet und mit dem Kontakt 65 wird der Widerstand 59 in Serie au den Widerständen 57, 58 geschaltet, wodurch sich, wie ersichtlich* die Spannung zwischen dem Eingang 56 und Masse erhöht. Auf den Taktverstärker 37 wirkt dies so, als wäre die Soll-Istwert-Dlfferenz ver^ ändert worden.
Diese Maßnahme hat folgenden Orund: Solange der Thyristor I3 den Strom durch den Motor XO- 11 leitet, entsteht an ihm durch seinen Innenv/iderstand ein Spannungsabfall .von beispielweise 1,.2 - 1»5 Volt. V'ird nun der überbrückungskontakt 22 eingeschaltet, so fällt dieser Spannungabfall am Thyristor I3 weg un^. der Strom i durch den Motor erhöht SiCh1 d. h. die Differenz zwischen "ollwert (am Potentiometer 42) und l3tKert (am Meßwiderstand 18) ändert sich. Dies hat zur Folge, daß die Spannung zwischen fern Eingang 56 und Masse kleiner wird, wodurch an sich der Halbleiterschalter 67 wieder ausgeschaltet und der übarbrüclcungskon^ takt 22 wieder geöffnet würde. Durch das Einschalten des V/irierstan*· des 59 wird diese Erhöhung des Stroms i im Motor 10, 11 kompensiert, d. h„ die Spannung zwischen dem Eingang 56 und Masse bleibt beim Einschalten des überbrückungskontakt5 22 im wesentlichen unverändert„ Wie ersichtlich, muß die Größe des Widerstands 59 entsprechend dem Innenwiderstand des Thyristors 13 gewählt werden.
Yi ~ 909837/0474 BAD ORIGINAL
■ - li «
Robert Bosch GmbH R0Nr. 8796
Stuttgart 16.12,1966 Rb/Sz
Dor spannungsabhängige Halbleiterschalter 67 erfüllt noch eine Reihe weiterer wichtiger Punktionen, die aas der ausfuhrlichen Schaltung in Pig· 7 hervorgehen.
Fig. 7 zeigt dieselbe Schaltung wie Fig. 1, jedoch detailliertere Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden deshalb die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 1. PUr die Beschreibung dieser Teile wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 hingewiesen. Dies gilt insbesondere für die Beschreibung des Leistungsteils (Motor 10, 11» Batterie 12 ff Thyristoren 13* 25)» der Steuergeräte 42, 43 und des Widerstands-Kondensator-Netzwerkes 53, 54, 57, 58, 59, 63, 64 zum Soll-Istwert-Vergleich.
Der eigentliche Taktverstärker umfaßt im wesentlichen drei Transistoren, nämlich einen pnp-Transistor 78 und zwei npn-Transistoren 79* 80« Ein npn-Trahsistor 8l dient als Urakehrverstürker, do h« die Polarität seiner Ausgangsspannung ist umgekehrt wie die seiner Eingangsspannung, An ihn schliefien sich zwei npn- Transistoren 74 und 73 ans die die Impulsgeber 36 und 35 steuern«
Der Emitter des Transistors 78', eines hochempfindlichen Silizium transistors, ist Über einen Widerstand 82 von z. B. 100 kOhm an die Pl us leitung 52 angeschlossen,, die gegenüber Masse, eine konstante Spannung (Zenerdiode 46) hat. Außerdem ist dieser Emitter direkt mit der Basis des Transistors 79 und über einen Kondensator 83 von z. B. 15 ΛΡ mit dem Kollektor dieses Transistors verbunden.
Der Kollektor des Transistors 78 liegt direkt an Masse-. Seine Basis ist über die Serienschaltung des Widerstands 38 (z. B. 3 kOhm) und des Kondensators 39 (z. B. 70 nF) mit de» Kollektor des Transistors 80 verbunden. Außerdem ist diese Basis an den Eingang 56 und über diesen, v:io bereits bei Piß« 1 beschriebenv an das Widerstands-Netzwerk 53* 54, 57* 58, 59 angeschlossen»
909837/0474 BAD ORIGINAL -12-
>* 12 '«
Bosch GmbH TUNr0 8796
Stuttgart · 16.12.1966 Rb/Sz
Dor Kollektor den Transistors 79 lot direkt mit der Basis des Tranr.'.r-.fcorr: 80 und Über einen Widerntand 8H mit der Pluslöitung 52 ver« Kunden« Der Emitter des Transistors 79 ist über einen Widerstand 85 an Macso angeschlossen, an der auch der Emitter des. Transistors 80 liegt η dessen Kollektor über einen Widerstand 86 an die Plusleitung 52 angeschlossen und über einen Widerstand 87 mit der Basis des Tran-* slstors 81 verbunden ist, die über einen Widerstand 88 an Masse liegt, mit dor auch der Emitter dieses Transistors verbunden ist.
w Der Kollektor des Transistors 8l ist über einen Widerstand 9I mit der Pluslcitung 52 und über zwei in Reihe geschaltete Widerstände 92, 95 mit Masse verbunden« ,
An den Verbindungapunkt der Widerstände 92.und 93 ist die Basis des Steuertransistors 7^ angeschlossen, dessen Emitter an Masse liegt. Sein Kollektor ist mit dem Eingang des Impulsgebers 36* mit den Kathoden zweier Dioden 9H9 95 und, über einen Widerstand 96* mit der Plusleitung 52 verbunden.
Die Anoden der Dioden 9^ und 95 sind jeweils über einen Widerstand 97„ 98 mit der Plusleitung 52 verbunden» Die Anode der Diode 95 1st außerdem mit der Anode einer Diode 99 verbunden» deren Kathode mit der Basis des Transistors 73 und, über einen Widerstand 102, mit Masse verbunden istt. an der auch der Emitter dieses Transistors liegt„ Der Kollektor des Transistors 73 ist mit dem Eingang dea Impulsgeber 35 verbunden und über einen Widerstand 100 an die Leitung 52 angeschlossen.
Fig« 6 zeigt den Aufbau des Impulsgebers 35v der mit dem Impulsgeber identisch ist* Er ist als Sperrschwingoszillator aufgebaut* was sich bei niederen Betriebsspannungen als vorteilhafter erwiesen hat als Impulsgeber mit Zweibasistransistoren,
- 13 -
909837/0474
BAD ORIGINAL
Robert Bosch GmbH , R.Nr1, 8796
Stuttgart 16.12.1966 Rb/Sz
Die Stromzufuhr zum Impulsgeber 35 wird gesteuert von einorn npn-Transistor Q, dessen Emitter mit Masse und dessen Basis über οinen Wideret and R mit der Plusleitung 52 verbunden ist.
Der Impulsgeber 35 enthalt einon npn-Transistor 103* dessen Kollektor an die Plusleitung 52 angeschlossen ist* während seine Basis mit der Kathode einer Diode 104 verbunden 1st,, deren Anode über einen Widerstand 105 mit der Plusleitung 52 und über die Serienschaltung eines Widerstands I06, eines Kondensators 107 und einer Wicklung I08 eines Übertragers 109 mit dem Kollektor des Transistors Q verbunden ist3
Die Wicklung I08 i3t mit einer Anzapfung 112 versehen.,. die an den Emitter des Transistors 103 angeschlossen ist.
Der übertrager 109 hat eine Ausgangswicklung 113» deren einer Anschluß mit der Kathode des 2,u steuernden Thyristors Thyr und deren anderer Anschluß über einen Widerstand 114 mit der Steuerelektrode von Thyr verbunden ist. Zwischen dieser Steuerelektrode und der Kathode von Thyr ließt ein Widerstand 115°
Wie ersichtlich.,, arbeitet der Transistor Q als Schalter., der die Strom··=· zufuhr zum Impulsgeber 35 ein-oder ausschaltet. Ist der Tranr;*. r;tor Q leitend* so schwingt der Impulsgeber 35 und erzeugt dubal an der Ausgangswlcklung 113 Impulse, die z„ B„ eine Spannung von 5 V und eine Polgöfrequonz von 6 kHz haben,, Diese Impulse zünden don Thyristor Thyr, so daß er leitend wird»
Der bi3hor beschriebene Teil der Schaltung nach Pig» 7 arbeitet wie folgtj Mach Einschalten des Hauptschalters 15 und dos Schalters 50 liegt an dor Pluslelt.ung 52 eino positive Spannung vor* z„ B. 8 V gogon'dber Maoae, Durch die Zenerdiode 46 1st diene Spannung stabilisiert.
909837/0 47 4 BAD ORIGINAL
Robert Bosch GmbH R.Nr. 8796
Stuttgart 16.12,1966 Rb/Sz
Im Ruhezustand llogt der Abgriff 42 dos als Steuergerät dienenden Powentionoters 43 an Masco. Der Kondensator 63 ist dann Ubor die Diode 62 entladen. Da durch den Motor 10, 11 kein Strom fließt, llegon auch die Anschlüsse den Msfiwiderstands l8 auf Massepotentialo Folglich hat auch der Eingang 56 Massepotential,, mit anderen Worten gesagt, zwischen ihm und Masoe liegt keine Spannung,
Hierbsj flieat im Transistor 78 ein Kollektorstrom. Dadurch ist der w Transistor 79 gesperrt und der Tranolstor 80 leitend, so daß sein Kollektor ein Potential hat, das nur wenig positiver ist als das Massopotential. Transistor 8l ist dadurch gesperrt und der aus den Widerständen 91, 92, 93 bestehende Spannungsteiler gibt der Basis des Transistors 74 ein positives Potential, so daß dieser leitet und den Impulsgeber 36 eingeschaltet hält. Dieser führt also dom zweiten Thyristor 25 Einschaltimpulse zu, während der Impulsgeber ausgeschaltet ist» so daß der Thyristor 13 keine Zündimpulse einhält„
Wird der Abgriff 42 so verschoten, daß eine Spannung zwischen ihm und Masse entsteht, so wird - mit einer gewissen Verzögerung durch die Aufladung des Kondensators 63 ~ der Eingang 56 positiver* so daß der Transistor 78 weniger leitend v.»irds während der Transistor 79 beginnt g leitend zu werden β und der Transistor 80 ebenfalls weniger leitend wird, wodurch sein Kollektor positiver wird.
Diese Erhöhung des Kollektorpotentials wird über die Rückführung (Widerstand 38 und Kondensator 39) auf den Eingang 56 übertragen,, so daß der Transistor 78 nunmehr völlig gesperrt wird^, während der Transistor 79 vollständig leitend wird und der Transistor 80 vollständig sperrt. Dadurch wird der Transistor 8l voll leitend und (!barbrückt die Widerstände 92» 93. .,£■ daß die Basis dos Transistors 74 Mansopotential orhiilt und diesen Transistor sperrt. Das Kollektorpotential. dc3 Transistors 74 wird dadurch stark positiv., so daQ die Diode 95 sperrt, wodurch die Baals des Transistors 73 ein positives
909837/0474 . l5
* BAD ORIGINAL
Robert Bosch GmbH . B.Nr0 8796
Stuttgart 16-12.1966 Hb/Sz
Potential erhält, so daß der Transistor 73 leitend wird und den Impulsgeber 55 einschaltet. Dieser ztindet den Thyristor 13* so daß ein strom von der Batterie 12 zum Motor 10« 11 fließt und dieser sich zu drohen beginntο
Dar Strom i im Motor 10» 11 erzeugt einen Spannungsabfall am Moßwiderstand 18, wodurch» wie oben beschrieben, die Spannung zwischen dem Eingang 56 und Masse abnimmt. Gleichzeitig hat sich der RÜcIcfUhrungskondensator 39 teilweise entladen. Beide Einflüsse wirken zusammen, so j daß der Transistor 78 nach einem bestimmten Anstieg des Stromes 1 wieder leitend wird, und der Thyristor 13 durch das Einschalten dos Thyristors 25 wieder ausgeschaltet wird. In den FIg, 2 bis 4 int die» ser Vorgang für verschiedene Betriebszustände graphisch dargestellt«
Der Strom 1 im Motor 10, 11 wird hierbei auf einen zeitlichen Mittelwert eingeregelt, der von der Einstellung des Abgriffs **2 abhängt. Pig, 5 zeigt den Anfahrvorgang bei drei verschiedenen Einstellungen, nämlich eine Anfahrt mit niedrigem Strom (Kurve 113)* eine Anfahrt mit mittlerem Strom (Kurve 119) und eine Anfahrt mit hohem strom (kurve 120). Der verzögerte Anstieg ergibt sich durch den Konden~ sator 63. - Nach Beendigung der Anfahrt, bei der der volle Strom benötigt wurde, sinkt dieser entsprechend der vom Motor 10r 11 ge~ forderten Leistung wieder ab, wie das in Fig. 5 z. Bc der Teil 121 der Kurve 120 zeigt. Der Motor 10, 11 begrenzt dann selbst seine Stromaufnahmo nach der sogenannten Hauptschlußmotorlcennllnie; der Thyristor 13 ist voll eingeschaltet. In diesem Betriebszustand ist es zweckmäßig, ihn durch den Kontakt 22 zu Überbrücken« weil sich sonst dor Kondensator 26 nach einiger Zeit entladen wurde und β3 dann nicht mehr möglich wäre, den Thyristor 13 abzuschalten»
Zur Steuerung dos überbrilckungsschtttzos 22 dient der spannungsabhiingige Ha Ib leiter schalt er 67. Als Schalter dienen zwei Transistoren y nUwlich ein npn-Traneistor 122 und ein pnp-Translstor 123,· die nach Art einer
Kippstufe zufinmaionftonohnltet elnd- Die Eingangsspannung fllr diesen
909837/CK74
- 16 ~ BAD ORIGINAL
~ 16 -
Robert Bosch GmbH ' R.Nr« 8796
Stuttgart . 16.12.1966 Rb/Sz
Schal tor wird von 'zwei Intogricrgliedarn geliefert, nämlich einom ornten Intogricrgliod 126 und einom zweiton Integrierglied 127. Beido sind an die Anodo dor Diode 94 und damit an die Aungangsspan« nung des Taktvorstärkers 357 angeschlossen. Außerdem ist noch ein npn«Trannistor 128 vorgesehen, dessen Funktion im folgenden erlüü« tert Vf ir de
Im einzelnen ist der Halbleiterachalter 67 wie folgt aufgebaut: Zwischen dom Kollektor des mit seinem Emitter an der Plusieitung 52 liegenden Transistors 12? und Masse liegt ein Relais 129, das die beiden Kontakte 65 und 66 steuert. Parallel zum Relais 129 liegt eine Lösohdiode 130. ·
Die Basis des Transistors 123 ist Ubor einen als Integrierglied dienenden Kondensator 133 mit seinem Kollektor, über einen Widerstand 154 mit der Plusloltung 52 und über je einen Widerstand 135» 136 mit den Kollektoren der Transistoren 122 und 128 verbunden.
Dar Kollektor des Transistors 123 ist über einen Widerstand 137, der . eine positive Rückkopplung bildet, mit der Basis des Transistors 122 und Über einen Widerstand 138 mit der Basis des Transistors 128 ver«=· " bunden» Der Transistor I28 hat, wie beschrieben, den entge gonge set z-ten LoitfEhißkeltctyp (npn) zum Ausgangstransistor 123 (pnp)t Seine Kollolctor-Bacis-Streclce liegt in Serie -&i.l
mit den Widerstünden 136 und 138 in einem ParallelereIs zur Kollektor-Basis~Strocke deo Ausgangstransistors 123«
Der Emitter des Transistors 122 ist übar einen Widerstand 139 vorbundon. Zwischen seiner Baslo und Masse liegt die Parallelnchaltuns eines Widerstandos 142 und oineo Kondensators 143„ Die Bacis dos Traneistora 128 ist über einen Widerstand 144 mit Masse verbunden.
909837/0474 6AD ORIGINAL ".""
. - 17 -
Robert Bosch GmbH R. Nr. 8796
Stuttgart 16.12.1966 Itt>/Sz
Mit dem Abgriff 42 des als Steuergerät dienenden Potentioraoters 43 sind Schaltmittel in Form eines Umschaltkontakts 145 verbunden. Solange sich der Abgriff 42 nicht in seiner Vollaststollung befindet - der zuläscigo Höchststrom wird am Widerstand 45 eingestellt « befindet sich der Um« schalter 145 in seiner dargestellten Schaltstellung, in der er einen zum Intögrierglied 127 gehörenden Kondensator 146 kurzschließt,
V7ird dar Abgriff 42 in seine Vollaststellung gebracht f so schaltet der Umschalter 145 um, verbindet den Emitter des Transistors 128 mit I^Sisse und führt so diesem Transistor eine Betriebspannung zu.
über einsn Widerstand 147 ist die Basis des Transistors 122 mit den Anoden zweier Zenerdiodcn 148, 149 verbunden. Zwischen der Kathode der Zenerdiode 148 und Masse liegt die Parallelschaltung oines Kondensators 152 (2. B. 50 «Ρ) und eines Widerstandes 153 (z« B< 5 kOhin). Ebenso liegt zwischen der Kathode der Zenerdiode 149 und Masse die Parallelschaltung des Kondensators 146 (z. B« 100 /UP) und eines Wider-= stands 154 (z. B. 30 kOhm)· Die Kathode der Zenerdiode 148 ist llbsr einen verstellbaren Widerstand 155 (z. B· 50 kOhra), die Kathode der» Zenerdiode 149 über einen verstellbaren Widerstand I56 (z. B« 5 kOhm) in Serie mit einer Diode 157 und einem Kondensator I58 (z. B. 0, an die Diode 94 angeschlossen.
Die Anode der Diode 157 ist mit der einen Elektrode des Kondensators I58 und der Kathode einer Diode 159 verbunden, deren Anode an Masse liegt.
Der Spannungsabhängig^' Schalter 67 arbeitet wie folgt: Wenn das Einschalt verhältnis m sehr groß ist, d. h„ wenn die Einschaltzeit I^ (vgl· PIß* 2) des Thyristors 1? lang gegenüber aainer Ausschaltsoit T ist, int der Transistor 74 fast durchgehend gesperrt und sein Kollek tor donhalb fast dauernd positiv. Dadurch sperrt auch dio Diode 94 fast ständig, und es kann ein Strom von der Plusleitung 52 Über die Widerstände 97 und 155 zum Kondensator 152 flioßen und diesen mit'
909837/0474
- 18 -
Robert Bosch GmbH R.Nru 8796
Stuttgart . I6.i2.i966 Rb/Sz
einom Ladestrom aufladen, der bei diesem Einsehaltverhilltnis grüßer ist als der Entladestrom über den Widerstand 153. Dadurch entsteht am Kondensator 152 eine Spannung, die groß genug ist, um die Zener« diode 148 leitend zu machen und dem Transistor 122 einen Basisstrom zuzuführen, der diesen Transistor leitend macht. Hierdurch erhält der Transistor 123 -über den Widerstand 134 eine negative Spannung an seiner Basis und wird ebenfalls leitend. Durch den Rückführung^ wider«· stand 137 erreicht man eine schlagartige Umschaltung. (Statt der Zoner~ dioden 148 und 149 können auch umgekehrt gepolte Gleichrichterdioden verwendet werden.)
Wenn der Transistor 123 leitend 1st, fließt ein Strom durch das Relais 129 und dieses schaltet durch seinen Kontakt 66 das UberbrUckungsrelais 19 und durch seinen Kontakt 65 den Widerstand 59 ein. Der Thyristor wird also durch den Kontakt 22 überbrückt und braucht keinen Strom mehr zu führen.
'Wie oben beschrieben, gleicht der Widerstand 59 Änderungen des Verhältnisses von Ist- und Sollwert aus, die durch das Schließen des Uberbrüekungskontaktes 22 entstehen.
Steigt der Strom durch don Motor 10.. 11 über den an Abgriff 42 eingestellten Sollwert hinaus an, so wird die Spannung am Widerstand l8 grüßer und durch die niedrigere Spannung an Eingang 56 wii'fi dan Einschalt verhältnis m verkleinert und es stellt sich z. B. ein Einschaltverhältnis wie in Fig. 3 ein, Jedoch ohne daß zunächst ein Strom durch den Thyristor I3 fließt, da dieser durch den überbrückungskontakt 22 weiterhin kurzgeschlossen ist. Da jedooh nunmehr der Transistor 74 periodisch wlinrond best lernten Zelten leitend wird (z. B. in Pie« 3 in den nicht schraffierten ZeiVibnchnlttcn), fließt nur noch während eines Teiles der Zeit ein Ladestrom sum Kondensator 152, so daß die Spannung an diesem sinkt, die Zenerdiode 148 sperrt», die Transistoren 122 und 123 wieder nichtleitend werden und der überbrückungskontakt
,909837/047A - 19 -
COPY BAD ORIGINAL
Robert Bosch GmbH R,Nr0 8796
Stuttgart ' 16.12οI966 Rb/S
geöffnet wird· Der Thyristor 13 leitet dann wieder den Strom, der zum Motor 10, 11 fließt, und der Strom im Motor 10, 11 wird auf den am Absriff 42 eingestellten Wert begrenzt.
Dieses Ausschalten ist in manchen Fällen unerwünscht., weil es eine Verringerung acr Antriebsleistung bedeutet. Übersteigt z» B„ nach normal verlaufenem Anfahrvbrgang bei einer anschließenden Bergfahrt (Aufwärtsfahrt) der Motorstrom den am Abgriff 42 eingestellten Maximalwert, so würde der überbrückungskontakt 22 geöffnet und das Fahr« zeug könnte nur sehr langsam fahren oder würde sogar stehen bleiben.
Dies v;ird durch den Umschalter 145 verhindert« der in der Vollaststellung des Abgriffs 42 den Emitter des Transistors 128 mit Kasse verbindet und dadurch diesen Transistor an die Betriebsspannung logt0
Ist der Transistor 123 dabei nichtleitend«, so liegt die Basis des Transistors. I28 ebenso wie dessen Emitter etwa auf Massepotential £ so daß Transistor 128 nichtleitend bleibt und den Transistor 123 nicht beeinflußt.
Ist der Transistor 123 dagegen leitend, so erhillt der Transistor 128 durch den Spannungsabfall am Relais 129 ein positives Potential an seiner Basis, eo daß ©In Basisstroa in Ihm fließt und der Transistor 128 leitend wird. Hierdurch entsteht ein Spannungsrall am Widerstand
und dieser Spannungsabfall hUlt den Transistor 123 auch dann im leitenden Zustand, wenn die Spannung am Kondensator 152 wieder absinkt
Wenn man also den Abgriff 42 auf Vollast stellt, so bleibt der überbrückungskontakt 22 geschlossen r auch wenn der Strom durch den Motor 10, 11 stark ansteigt. Dieses Iterkmal der Erfindung hat sich im praktischen Betrieb als sehr wortvoll erwiesen, weil es in bestimmten Fällen gestattet, die volle Leistung des Motors 10, 11 auszunützen.
909837/0474 " 20-~
" ■■- ' BAD ORIGINAL
nobort Bosch GmbH R.Nr. 8796
Stuttgart ν 16.12.1966 Rb/Sz
Eine weitere Schwierigkeit kann dann auftreten, wenn der Motor 10» beim Anfahren besonders hohe Widerstände überwinden muß. Dieser Fall kann z« Bo auftreten« wenn das Fahrzeug vor einer Schwelle steht« die es überfahren muß. Wird die SohaXtung bei einer Lokomotive vorwendet« so ergibt sich dieser Fall beim Anfahren eines Güterzuge« der längere Zeit, im Stillstand war« so daß seine Gleitlager kein Schmiermittel mehr enthalten und deshalb einen hohen Reibungswiderstand ergeben·
Um hier ein Anfahren zu ermöglichen« 1st es erforderlich« den Strom Iq Motor 10, 11 Über den Wert hinaus zu erhöhen, der an sich durch die Strombegrenzung beim höchsten einstellbaren Strom gegeben ist.
Wird in einem solchen Fall der Abgriff 42 auf Vollast gestellt und der , Motor 1Of 11 kann sich nicht in Bewegung setzen« so daß er praktisch als Kurzschluß wirkt, so erhält man den in Flg. 4 gezeigten Verlauf des Stromes I0 Überschreitet er den Maxiraalstrom lmax* so wird der Thyristor 12 ausgeschaltet. Ist er wieder kleiner geworden als In^x* so wird der Thyristor 13 wieder eingeschaltet. Dieser Vorgang wieder« holt sich sehr rasch, z° B. mehrere hundert Mal in der Sekunde. Die erreichte Frequenz hängt u. a. von der Induktivität« dem Innenwider» stand und dem KurzsohluSstron des Motors 10« 11 ab. Diese Frequenz dlont als wesentliches Kriterium für die Einschaltung des überbrückungskontakt θ 3 22.
Mit dieser Frequenz wird nämlich auch der Transistor 7* abwechselnd leitend,und niohtleitend, so daß an Kondensator 158 eine Spannung liegt, die mit dieser Frequenz pulsiert. Die Spannung wird vom Kondensator 158 Übertragen« durch die Gleichrichter 157 und 159 gleichgorlohtot und ladt über den Widerstand I56 den Kondensator 146 auf, wenn sich der Abgriff 42 in seiner Vollaststeliung befindet und der Umschaltkontakt 145 umgeschaltet 1st»
909837/0474 6AD
" ■· - 21 -
Robert Bosch OmbH R.Nr. 8796
Stuttgart " 16.12»1966 Rb/Sz
Das zweite Integrierglied 127 ist dabei so ausgelegt, daß die Spannung am Kondensator 146 nur dann die Durchbruchsspannung der Zonerdlodo erreioht, wenn der Motor 10, 11 steht. Wird die Zenerdiode 149 dabei leitend, so erhält der Transistor 122 einen Basisstrom und das Relais 129 wird, wie oben beschrieben, eingeschaltet, so daß der überbrückungskontakt 22 geschlossen wird. Der Motor 10, 11 erhält dabol seinen vollon Kurzschlußstrom und läuft an. Hierduroh sinkt die erwähnte Frequenz, mit der der Thyristor 13 bei Kurzschluß ein- und ausgeschaltet MlTu0 und damit sinkt auoh die Spannung am Kondensator 146« so da3 die Zenerdiode 149 wieder niohtleitend wird.
Befindet sich der Abgriff 42 noch immer in seiner VoliaststeXlunCi so wird jetzt, wie oben beschrieben, der Transistor 123 über den Transistor 128 weiterhin leitend gehalten und der überbrückungskontakt 22 bleibt geschlossen.
Wird dagegen der Abgriff 42 auf einen kleineren Wert cIngestellt 9 so bleibt der überbrückungskontakt 22 nur dann geschlossen, wenn das Ein·" schaltverhältnis m nahe bei 100 # liegt. Andernfalls wird der Über« brUokungskontakt 22 geöffnet und der Strom durch den Motor 10, 11 wird duroh den Thyristor 13 gesteuert.
Die beschriebene Schaltung erfüllt also eine ganze Raiho von Funktionen und gestattet einen sehr sicheren und zuverlässigen Betrieb auch unter schwierigen Verhältnissen«. Besonders gut 1st öle für Elektrofahrzeuge geeignet, jedoch kann sie auoh bei anderen elektrl sehen Antrieben mit Vorteil Verwendung finden.
Die Vorwendung der beschriebenen Schaltung zur Regelung des Stromes i ist nicht unbodingt Voraussetzung für die Anwendung der Erfindung» SIo kann auch boi Einrichtungen verwendet worden, die nur oino Begrenzung dots Maxißialstroran aufweisen und boi denen unterhalb dieses Maximalotrotnon dor Strom nicht geregelt.y sondern ein^ontollt wird,, Die Verwendung «ttcanmon mit olner Regelung der 3trc<r.:os bringt jctVxjh optimale Ergob„i,. 9 0 9 8 3 7 / 0 Λ 7 4

Claims (1)

  1. Robert Bosch GmbH R,Nr. 8796
    Stuttgart ^j 16.12,1966 Rb/S2
    Ansprüche
    1. Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein von einer elektrochemis«hen Spannungsquelle mit Energie versorgtes Fahrzeug« mit einem MOtOr1, dom Ubor einen Thyristor ein Strom zugeführt wird, wobei zum steuern des Thyristors ein Steuerteil vorgesehen 1st, das den Thyristor abhängig von einem an einem Steuergerät eingestellten Wort fortlaufend ein« und ausschaltet« und mit einem Überbrückungskontakt r der in einem Parallelkreis zum Thyristor angeordnet ist und von elnozn überbrückungsschütz gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Integrierglied (126, 127) vorgesehen ist, dem die Ausgangsspannung das Steuerteils (57) zugeführt wird und daß die Spannung an diesem Integrierglied einem .spannungsabhängigen Haibleitorschalter (67) zugeführt wird, der das überbrUckungsschütz (19) steuert.
    2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch le dadurch gekennzelohnet* daß der Steuerten al3 TaktverstSrkor (37) ausgebildet ist, dessen Eingang die Differenz zwischen einem am Steuergerät (42, 4?) eingestellten Sollwert und einem vom Strom (i) im Motor $.0, Il) abhängigen lotwert zugoführt wir ei ? und daß der spannungsabhängig© Halbleltiörcohalter (67) beim Einschalten des überbrückungskontakt es (22) diene Differenz in der Weise verändert, dafl sie mindor.tens
    .:.* ■ ■'■· 9 0 9 3 j 7 / 0 U 7 4 BAD ORIGINAL - 2 -
    Robert Bosch GmbH *^ RoNi-, 8?S>6
    Stuttgart J&. 12·I966 Ht/;"2
    nahezu gleich dem Wert dieser Differenz vor dem Einschalten des Überbrückungskontakts let.
    3· Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn ze lohnet, daß im Stromkreis des Motors (LO, 11) ein to Bwi der stand (l8) anssordnet 1st« an dem im Betrieb eine Spannung entsteht, die als Istwert dient« und dafl in der Leitung von diesem Meßwiderstand ■ (18). zum Eingang des TaktvorstKrkers (37) ein Widerstand (59) und ein zu diesem parallelgecohalteter Kontakt (65) angeordnet ist« wobei dieser Kontakt (65) vom gprtnnungsabhänglgon Halbleiterschalter (67) gleichzeitig mit dem Schließen des üborbrü ckungs Icon takte s (22) geöffnet wird.
    4. Antriebsvorrichtung nach mindestens einem dor Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsabhängige Halbleiterschalter (67) über eine Diode« insbesondere eine Zenerdiode (l48* 149) an das Integrierglied (126« 127) angeschlossen ist.
    5. Antriebsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden AnsprUohe, dadurch gekennzeichnet t daß der spannungsabhängig© HaTbleitorschalter (67) einen Eingangs- und einen Ausßangstranslstor (122 und 123) enthält.
    Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5# dadurch gekennzeichnet* daß eine positive RUckkcpplunc (137) zwischen dem Ausgangs- und dom Eingänge transistor (12.3 u-ndcMZ vorgesehen ist.
    .: : 909837/0474 6AD 0R|Q|NAL -3
    Robort Donoh GmbH JH R.Nr„ 8796
    Stuttgart 16.12cI966 Rb/Sz
    7. Antriebsvorrichtung naoh mlndestons einem dor vorhergehenden An« cpr'iohOi d.iduroh gekennzeichnet, daß mit dem Steuergerät (42, 43) Schaltmittel (145) verbunden sind, die in einer bestimmten Stol« lung des Steuergeräts, vorzugsweise in dessen Vollaststellung, den Ζ1· us gang s trans Is tor (123) unabhängig von der Ausgangsnpannung der Steuerteils (37) in dem Zustand erhalten, in dem er das über- i brtfckungosohUtz (19, 22) eingeschaltet hält,
    8. Antriebsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Parallelkreis zur Kollelctor* Banio-Stroeko dos Ausgangstransistors (123) die Kollotetor-Basic» Strecke einofs Transistors (128) angeordnet ist, der einen zum Aus-Gon3Rtransistor (pnp~Transistor) entgegengesetzten Lsitfühlgkoitstyp (npn-Tranoiotör) hat* und daß mit dom Steuergerät (42, 43} Schaitiaittol (145) vorbunden sind5 die diesem Translator (128) in einer bestimmten Stellung des Steuergoräts (42Ä 43) f Vorzugsweise in dessen VoIlaststollung, oine Botriebespannung zuführen.
    9. Antriebsvorrichtung nach Anspruoh 8„ dadurch gekennzeichnetp dafl ZV/1 πchon Kollektor und Basis des Ausgangstransistors (123) oin Kondensator (133) angeordnet ist.
    10. Antriebsvorrichtung nach mindontona elnom dor vorhergehenden Anc;prUoho,, dadurch gokennsolohnetw daC oln zvreitos Intosrlergllod (127) VbrgöGOliön ist, dom ·4±ο Auognngiispannung doo SteuortoiJn (37)
    909837/0474
    Robort Boach CrabH *5 R0Nr0 8796
    Stuttgart 16»12ο 1966 Rb/Sz
    zugeführt wird, daß mit dom Stouorgorät (42, 4J) Sohaltwittel verbunden sind, die bol olner bestimmten Stellung des Stouarcoräts,, insbesondere dessen Volla3tstellungf die Spannung an diesem Integrierglied (127) dom spannungsabhünglgen Halbleiterschalter (67) zuführen, und daß dieses zweite Integrierglied (127) so ausgebildet lot, daß es nur bei bestimmten Ausgangsimpulcfolgen des Steuerteils (57) eine Ausgangsspannung abgibt, die geeignet 1st, " den spannungsabhängigen Halbleiterschalter (67) einzuschalten.
    11. Antriebsvorrichtung nach Anopruoh 10, daduroh gekennzeichnet., daß das zweite Integrierglied (127) über einen Hochpaß, insbesondere einen Kondensator (I58), an den Steuerten (37) angoochlossen ist.
    12. Antriebsvorrichtung nach mindestens einem der Anoprücho 1 bis und nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Integrierglied (126 und 127) Jeweils übsr oine Diode 9 insbesondere eine Zenerdiode (148 und 149), mit dem spannungsabliKn" eigen Halbleiterschalter (67) verbunden sind.
    BAD ORIGINAL
    909837/047 4
    Leerseite
DE19661513610 1966-12-21 1966-12-21 Anordnung zur Drehzahlsteuerung eines Gleichstrommotors Expired DE1513610C (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEB0090401 1966-12-21
DEB0090401 1966-12-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1513610A1 true DE1513610A1 (de) 1969-09-11
DE1513610B2 DE1513610B2 (de) 1972-06-29
DE1513610C DE1513610C (de) 1973-01-18

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0536489A1 (de) * 1991-10-08 1993-04-14 Jungheinrich Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung für den Betrieb eines Gleichstrommotors als Antrieb für ein Fahrzeug, insbesondere Flurförderfahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0536489A1 (de) * 1991-10-08 1993-04-14 Jungheinrich Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung für den Betrieb eines Gleichstrommotors als Antrieb für ein Fahrzeug, insbesondere Flurförderfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
GB1201810A (en) 1970-08-12
SE342782B (de) 1972-02-21
ES348485A1 (es) 1969-03-01
DE1513610B2 (de) 1972-06-29
AT282773B (de) 1970-07-10
CH461573A (de) 1968-08-31
JPS4814736B1 (de) 1973-05-09
FR1548112A (de) 1968-11-29
US3517290A (en) 1970-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2012230A1 (de) Steuervorrichtung für eine Gleichstrommaschine
DE1463350A1 (de) Elektromotor,insbesondere fuer den Antrieb von Industriehubladern
DE1613632C3 (de) Schaltungsanordnung zur Steuerung eines einen Wechselstromkreis und einen Gleichstromkreis miteinander verbindenden netzgeführten Stromrichters mit gesteuerten Ventilen
DE3414592A1 (de) Elektrische bremsregelung fuer gleichstrommotoren
DE3001447C2 (de) Elektronische Zündanlage
DE1763541A1 (de) Antriebsanordnung mit einer impulsgesteuerten Gleichstrommaschine
EP2129897B1 (de) Ansteuerschaltung und ansteuerverfahren für ein piezoelektrisches element
DE2216265A1 (de) Steuerschaltungsanordnung für einen Motor mit regelbarer Drehzahl
DE2153655C2 (de) Stromversorgungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE1563632A1 (de) Statischer Steuerschalter
DE3015157A1 (de) Reversibles wechselrichtersystem
DE1513610A1 (de) Antriebsvorrichtung
DE1910667A1 (de) Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Gleichstrommotors
DE2427299C2 (de) Steuerschaltung für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
DE2047152A1 (de) Einrichtung zur Steuerung eines elek taschen Impuls oder Funkengenerators
EP0551896B1 (de) Bremsschaltung für kleine Universalmotoren
DE3701395C2 (de)
DE2431487A1 (de) Schaltung mit funktionsverstaerker
DE2951468A1 (de) Leistungssteuervorrichtung mit tastverhaeltnissteuerung
DE2007703A1 (de) Steuervorrichtung für Gleichstrommotoren
DE1513610C (de) Anordnung zur Drehzahlsteuerung eines Gleichstrommotors
DE1513611C (de) Anordnung zur Drehzahlsteuerung eines Gleichstrommotors
DE2453602A1 (de) Steuerschaltung fuer einen zerhacker
DE1805739A1 (de) Regelschaltung zur Drehzahlkonstanthaltung eines mit Buersten versehenen Elektromotors
DE2140060A1 (de) Anordnung zur drehzahlregelung eines gleichstrommotors

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee