DE1538577A1 - Verfahren zur Drehzahlregelung von Wechselstrommotoren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Drehzahlregelung von Wechselstrommotoren Es sind Verfahren zur Drehzahlregelung von Wechselstrommotoren bekannt, die unter Verwendung eines Drehzahlmessers (Tacho) die Drehzahl des Motors dadurch beeinflussen, daß bei Erreichen der Solldrehzahl die Stromzufuhr des Motors mit dektronischen Mitteln gesperrt wird, sodaß die Drehzahl wieder abnimmt, bis sie einen unteren Grenzwert erreicht, bei dem die Stromzufuhr wieder einsetzt usw. Dem Motor werden somit nach Erreichen der SoIldrehzahl Wechselstromimpulse mit sich wiederholenden Pausen zugeführt. Die zugeführte Leistung entspricht gerade dem Bedarf an Leistung, um die gewünschte Drehzahl zu erreichen, bzw. aufrechtzuerhalten.
• Da sich mit elektronischen Mitteln sowohl Abschalten als Einschalten beim 0-Durchga4g des Wechselstroms erreichen läßt, erfolgt das Schalten praktisch leistun-gslos.
• Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, daß die obere und untere Grenzdrehzahl aus praktischen Gründen der Regelgenauigkeit sehr eng beisammen liegen müssen und damit Toleranzschwierigkeiten im Aufbau der Schaltung entstehen. Ferner ist es möglich, daß bei Notorantrieben mit großem Trägheitsmoment und praktisch Leerlauf,wiez.B. bei Zentrifugen, die Aus- und Einschaltzeitpunkte soweit zeitlich auseinanderliegen, daß-merkbare Antriebastöße erkennbar sind. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Wechselstromimpulse in zeitlich bestimmten Abständen zuzuführen und nur das Ende dieser Impulse bei Erreichen der Solldrehzahl von der Drehzahl abhängig zu machen.
• Damit sind die angeführten Nachteile vermieden und es ergibt- sicb überdies ein einfacherer Aufbau der Steuerung.-Es können auf die#se Art größere Regelgenauigkeiten erreicht werden, indem man In kürzeren zeitlichen Abständen jeweils die notwendige Energie in Form von Wechselstromimpulsen zuführt bis die Solldrehzahl erreicht ist und die Sperrung der Impulse durch den Tacho erfolgt.
• Dabei bleiben alle anderen Vorteile der bekannten Anordnung wie z.B. volles Anlaufmoment usw. erhalten, da während des Anlaufes eben in den Zeitintervallen ein Abschalten gar nicht erfolgt. Auch meßtechnisch ist das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft, da die Beobachtung im Oizillögraphen über einer festen Zeitbasis erfolgen kann. Fig. 1 zeigt das Diagramm der herkömmlichen drehzahlgästeuerten Ein- und Abschaltpunkte bei n 1 und n 2 und die dazugehörigen Wechselstromimpulse. Fig. 2 zeigt das entsprechende Diagram der drehzahlgesteuerten Abschaltpunkte und der zeitgesteuerten Einschaltpunkte.
• Fig. 3 gibt ein Blockschaltbild der Steuerung an. In der Figur Ist der Motor 1 mit Tacho 2 die elektronische Regelung 3 und der Zeitgeber 4 dargestellt. MIT SIND DIE Netzzuleitungen angedeutet, 6 ist die Solldrehzahleinstellung.
• Fig. 5 zeigt die Wechselstromimpulse einer herkämlichen Drehzahlateuerung (a) im Vergleich zu der erfindungsgemäßen drehzahl-zeitgesteuerten Regelung (b). Fig. 6 zeigt die gleichen Darstellungen wie Fig. 5 jedoch für den Leerlauf bzw. für größere Schwungmassen. Hier wird der Vorteil der erfingungsgemäßen Anordnung besonders deutlich.
• Eine besonders vereinfachte Ausführung der Erfindung besteht darin, den Zeitgeber jeweils durch den Abschaltvorgang zu starten und für eine bestimmte kurze Zeit die Stromzufuhr zu sperren. Damit läßt sich ebenso gewährleisten, daß die Pausen nicht zu lange werden können, da sie zeitlich bestimmt sind. Fig. zeigt ein entsprechendes Regeldiagrmm. Selbstverständlich kann überdies der Zeitgeber durch andere Einflußgrößen wie Last, Stromaufnahme usw. beäinflußbar gemacht werden. Eine Vorrichtung zur Ausübung der erfindungsgem. Verfahren besteht, wie Fig. 3 zeigt, demnach aus einem Stromton (elektronische Regelung 3), einem Tacho (2) das eine analoge Vergleichsspannung mittelbar oder unmittelbar liefert, einer Solldrehzahleinstellung, die einen der Solldrehzahl analogen Spannungswert liefert, sowie einem Zeitgeber, der die zeitlich bestimmte Wiedereinschaltung herbeiführt. Die Brückenschaltung zum Vergleich der beiden Analogspannungen wird zweckmäßigerweise in die Verschaltung des Stromtores einbezogen. Da der Schaltungsaufbau. je nach Verwendung verschiedener Schaltmittel z.B. Thyristoren oder Triac verschieden sein kann, ohne die Funktion der Regelung zu beUnflussen, sind auch die angeführten Beispiele in keiner Art ei«chränkend. Die vielen Varianten einer erfindungsg«Rßen AusUbung den Verfahrens sind auch aus den Regeldiagramen und Figuren abzulesen,.
• Dan Verfahren ist-naturgmäß auch fUr Mehrphasen-Wechselstrommotoren (Drehstrom) ohne weiteren anwendbar.

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Drehzahlregelung von Wechselstrommotoren durch sich wiederholendes Abschalten der Stromzufuhr mittels elektronischer Schaltmittel, gesteuert durch einen Drehzahlmesser (Tacho) dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der Solldrehzahl--der Tacho die Strom7 zufuhr sperrt und durch einen Zeitgeber periodisch die Wiedereinschaltung erfolgt, bis der Tacho die Stromzufuhr wieder sperrt usf.
2. 2. Verfahren nach 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Solldrehzahl analog durch einen einstellbaren Spannungswert dargestellt ist, mit dem die Tachospannung verglichen wird und mit Erreichen der Solldrehzahl die Stromversorgung gesperrt wird. 3. Verfahren nach 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Tachospannung die Tachofrequenz als Vergleichsgröße benutzt wird und in eine analoge Vergleichsspannung umgewandelt wird, die bei Übereinstimmung mit der analogen Solldrehzahlspannung die Stromversorgung sperrt. 4. Verfahren nach 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber durch den Abschaltvorgang gestartet wird und etwa gleich lange Abschaltpausen entstehen. 5. Vorrichtung zur Ausübung der Verfahren nach 1, 2, 3 oder 4 bestehend aus einem Drehzahlmesser (Tacho), einen Solldrehzahleinsteller, einem Zeitgeber und einem gesteuerten Stromtor für die gesteuerte Stromzufuhr für den zu regelnden Motor.