DE1563388A1

DE1563388A1 - Motorsteuerschaltung

Info

Publication number: DE1563388A1
Application number: DE19661563388
Authority: DE
Inventors: Fair Donald G; Anderson Bertil T
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1965-08-10
Filing date: 1966-08-10
Publication date: 1971-02-18
Also published as: GB1160782A; JPS4839100B1; US3453523A; SE339710B

Description

S 1141

PATENTANWÄLTE

Dr.-Inc. '-!AN ''"--CHKE

Sundstrand. Corporation, Bockford / Illinois (V.St.v.A.)

Motorste torschaltung

Die Erfindung bezieht eich auf eine Steueseehaltung und im besonderen auf eine, eine vernaohläsaigbar kurie Aaapreohseit aufweisende Schaltung sum Erseugen eine· Aaalöaeaigaala für einen gesteuerten Gleiöhrtenter.

Seit &&* Sinfüii^iing von Feefesuetandeeiaviehttiaagezi hat sich die Verwendung v©n geeteuerten Gieiohriehtern w#eeatU©h erhöht« Is sind auf ein ^iagange^ oder ein Steuessigaml «nep^e-/Sehaltimgea b®lcaniEt, in deaea eelohe Gleishrieati«^ l>»nutst _f ι» #iß#a iweisinföigen lueg£% ait veranderliak·« feiade mm Be#fei®si®ß der Buelassfel uad dea .Srehsiaaes eist® »otore su e«geuge»_e Solch« S@fe&lfeaßg«a geaüg^ea stam bisher ¥erf%teaj?eß Mf?toi?e^₅ 4i® is @Ug#«®ia®«i ·£β gsoS©s fs?ig-

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eine kurze Ansprechzeit aufweisen. Der Motor kann in Servoantrieben mit hoher Drehzahl verwendet werden, bei denen Motoren mit einem großen Trägheitsmoment unbefriedigend sind. Als Beispiel hierfür wird der Antrieb für eine automatische Präzisionswerkzeugmaschine angeführt. Bs ist allgemein üblich, bei werkzeugmaschinen hydraulische Antrieb· zu verwenden, die die Trägheit des angetriebenen Maschinenelementes nicht wesentlich erhöhen, und die mit einem hohen Grad von Genauigkeit in bezug auf Geschwindigkeit und Sinetellung rasch gesteuert werden können. Jedoch weisen die . bisher verwendeten Schaltungen zum Irzeugen von Auslöse- oder Schalteignalen an eich ein« Zeitverzögerung auf, die größer ist als die Ansprechzeit des Motor· mit dem geringen Trägheitsmoment, •o das· dessen Verwendungsmöglichkeiten nicht voll ausgenutzt werden konnten.

Wird ferne* ein· sehr genau· Steuerung benötigt, so muss die Steuerschaltung ein wirkungalo··· Band geringster Breite aufweisen, d.h. der Bereich d·· lingangeeignal·, bei dem der Antrieb sieh nicht bewegt. Das schwächet· eingangssignal, das zum Ireeugen eines Motordrehmomentee erforderlich ist, das gerade auereicht, am die Beibung des Motor· aod de· an diesen angeschlossenen Antrieb· zu ttfcejrwimdem, würde du wirkungslos« Band der Motorateuejrsohaltua* dar et· Ilen.

Sie lrfinduag »ieht eine Steuerschaltung für einen Xnergieverbraucher τ·*, di· aufweist eime Bwiphaeenstromquelle Bit drei Anschlügen, wobei 41· IeIleaf*» an jedem Ansohle·· üb 120* gegen die teUe»form·η an den aaderen Anschlüssen phasenverschoben iet, «iAf impulsbetätigt· fmjplDP«ie*inriolitung, die swisehea Jede» AnsoAlv·· und den Mn»x_si»wxt3tmvioh9x geechalfcet

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ist und einen Höchstwert von ungefähr 120° der zugeführten Energiewelle nform hindurchleitet, eine Quelle von Signalen, deren Stärke die Stärke des zum Energieverbraucher hindurchzuleitenden Stromes anzeigt, eine Steuereinrichtung, die zwischen die Signalquelle und die Torkreise inrichtung geschaltet ist, die für jed,e Phase einem zur !Porkreiseinrichtung geleiteten Impuls erzeugt, und die das Auftreten des genannten Impulses zwischen dem Auftreten eines vorherbestimmten Punktes an der Energiewellenform und dem Auftreten eines ungefähr um 120° in bezug auf diesen versetzten Punktes proportional der Stärke des genannten Signale verändert, welcher genannte Impuls die Torkreiseinrichtung betätigt, zu der der Impuls zwecks Beeinflussung des Stromes des Energieverbraucherβ geleitet wird.

Die Erfindung sieht ferner eine Steuerschaltung für einen gesteuerten Gleichrichter vor, welche Steuerschaltung aufweist einen Bezugsgenerator mit einer Wechse!stromquelle, welcher Wechselstrom allgemein sinusförmig ist, einen an die Wechselstromquelle angeschlossenen Begrenzerkreis, der die Sinuswellenform begrenzt, und einen Integrator, der an den Begrenzungskreis angeschlossen ist, und an dem eine Bezugsspannung erzeugt wird.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden ZeichAungen ist die Fig.1 ein Schaltplan für eine bevorzugte AusfdhrungBform der Erfindung,

Fig.2-7 je eine Darstellung von feilenformen, die in verschiedenen Teilen der Schaltung nach der Fig.1 auftreten, wobei die Fig.2 die Wellenformen aus der Dreiphasenstromquelle zeigt, die Fig.3 zeigt den fiechteckwelien- '

ausgang

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ausgang der Dioden in der Antriebseinrichtung, Fig Λ zeigt die sägezahnförmige Antriebswellenform, die den Basiselektroden der Traneistoren im Impulsformungskreis zugeführt wird, Fig.5 zeigt die vom Impulsformungskreis erzeugte leehtwelle, Fig.6 zeigt die Wellenform, die dem Leiteingang der silikongesteuerten Gleichrichter zugeführt wird, Fig.7 zeigt die Induktionsenergiespitzen, die dem Gleichstrommotor zugeführt werden, Fig.8 ein Schaltplan für eine Abwandlung der- Schaltung nach der Fig.1, mit der der Gleichstrommotor ruckfrei abgebremst werden kann, und die

Fig«9 ein Schaltplan für eine weitere Abwandlung der Schaltung nach der Fig.1, die ein Netzwerk darstellt, mit dem die Stärke des durch den Läufer dee Gleichstrommotors fließenden Stromes selbsttätig reguliert werden kann.

- Nachstehend wird ein Ausführungebeispiel für die Erfindung beschrieben*, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, da von Sachkundigen im Bahmen des Erfindungsgedankeng Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden können. In der nachstehenden Beschreibung werden für die. Schaltungeelemente Werte und Typenbezeichnungen genannt, um eine vollständige betriebsfähige Aueführungsform der Erfindung zu offenbaren. Eb wird jedoch darauf hingewieeen, dass die angeführten Werte und Typen der Schaltungeelemente lediglich ale Beispiel aufzufassen und nicht kritisch sind, sofern nicht in der Beschreibung darauf hingewieeen wird. Die Erfindung selbst wird nur durch die beiliegenden Patentaneprüche abgegrenzt. :

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Hach der Erfindung let ein Gleichstrommotor an eine Dreiphasenstromquelle über eine Torkrelseinriehtung angeschlossen, z.B. über Paare von entgegengesetzt gepolten silikongesteuerten Gleichrichtern, die den Strom hindurchleiten, wenn sie von einem Impuls ausgelöst werden. Der Steuerkreis, der diesen Impuls für die genannten Gleichrichter erzeugt, wird von einem Eingangssignal betätigt, das jedoch nur vorliegt, wenn der Motor Strom erhalten soll. Die erzeugten Impulse ermöglichen, dass dem Energieverbraucher ein Höchstwert von ungefähr 120° einer Energiewellenform über einen einzelnen silikongesteuerten Gleichrichter zugeführt wird, um die Steuerung mit dem erforderlichen Grad durchführen zu können, ist jede Phase der Dreiphasenstromquelle imstande, 120° der Wellenform dem Motor suzufuhren, so dass der Fluss eines ununterbrochenen Gleichstroms ermöglicht wird, wenn dies gewünscht wird:. Eine Steuerschaltung, die zulässt, dass von jeder Snergiewellenform weniger hindurengeleitet wird, ist weniger wirksam, und die Einrichtung ist weniger genau.

Die Steuerschaltung naoh der Erfindung wird normalerweise so eingestellt, dass die Tortaeise sämtlich einen Strom für einen kleinen Inteil jeder Periode hindurchleiten können. Hierbei werden Leistung »pitten, Induktionsepltzen genannt, erzeugt, von denen jede Leistungsspitze etwas weniger Leistung aufweist, ale zum Überwinden der Beibung erforderlieh ist, um das wirkungslose Band der Einrichtung zu verkleinern. Bei Smpfang «la·* Eingangs- oder Abweiehungseteaeraignal* wird dem Motor tint Leistung zugeführt, die der Stärke des Abweionungssignale direkt und linear proportional ist.

Um genau dea Punkt b®»telKs«n mn köaaaa, an d«a di® 109808/0348

silikongesteuerten Gleichrichter leiten, erzeugt die steuerschaltung außerordentlich stabile schwache Signale, die als Bezugamit« tel benutzt «erden.

Allgemeine Arbeitsweise

Wie aus der Fig.1 su ersehen ist, ist eine Dreiphasenstromquelle 10 mit den Ansonlüssen 11», 11" und 11"· an den Läufer 12 eines Gleichstrommotors 13 über die Torkreise 15 angeschlossen, ffie in der Fig.2 dargestellt, stent die Dreiphasenenergie mit den fellenformen 17», 1?" und 17 '"._f jeweils um 120° in bezug auf einander phasenTarsoheeen, «n den Anschlüssen 11», 11" und 11" zur Verfügung. Sie Zusätse », " und "'zu den Besugszeichen beziehen sich in dieser Beschreibung auf die entsprechenden Phasen der Sreiphasenstromquelle 10.

Sie lorkreise 15 bestehen aus iepulsbefcätigten, in einer Sichtung leitenden Mitteln, s.B. aus silikongesteuerten Gleichrichtern. Sa jeder dieser Gleichrichter 20 an eine Phase der Sreiphasenstromquelle 10 angeschlossen ist, und da diese Gleichrichter so gepolt »iod, das· sie den Strom in einer "Vorwärtsriohtung« hindurchleitea, ie teen* eich der Läufer 12 des Motors im Verwäjrtseinne, wenn diese Gleichrichter leitend sind. Sie eili-Jcoagesteaerten Gleiohriohtex 21 sind entgegengesetzt ge polt und je am eine Phase der Dreiphaeenatromquelle angeschlossen. Me Steuereohaltung nach der Irfimdomg erzeugt Impulee, mit deren Hilfe ein einstellbarer feil der tellenformes 17 dem Hoter 13 im der Weise zugeführt wird, dass die Gleichrichter 20 oder 21 veranlasst werden, an einem veränderbaren Punkt jeder Periode leitend zu werden, so dass einem Snergieverbrauoher über jeden Gleichrichter

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ein Höchstwert von 120° einer Wellenform zugeführt werden kann.

Um einem in Vorwärtselnn« gepolten Gleichrichter 20 oder einen im Büokwärteainae gepalten Gleichrichter 21 steuern au können, sind Vorwärteimpuleformer 25 uad Bückwärteimpulaformer 24 für jede Phase der Dre !phasen» tr omque He 10 vorgesehen. Jeder Vorwärtsimpulsformer 23 weist einen Auegangeleiter 26 auf _t der in direkter Verbindung mit dem entsprechenden Eingang d#e im Vorwärtssinne gepolten Gleichrichter· 20 für jede Phase der Stromquelle. Ebenso weist jeder Büokwärtaimpulsformer 24 einen Ausgangeleiter 27 auf, der mit dem Eingang der im Bückwärtseinne gepolten Gleichrichter 21 für jede Phase der Stromquelle 10 direkt verbunden ist. Auf den Ausgangsleitern 26 und 27« tritt ein Impuls auf, der die silikongesteuerten Gleichrichter betätigt, so dass die Wellenform 17, die in diesem Zeitpunkt dem Gleichrichter zugeführt wird, zum Läufer 12 des Motors geleitet wird.

Die Impulsformer 23 und 24 werden je nach der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Steuersignals aus der Steuereignalquelle 28 gesteuert. Das Steuersignal auf dem Leiter 29 der.Signalquelle 28 weist eine Polarität auf, die den Drehsinn des Motors 13 anzeigt, und eine Stärke, die die gewünschte Motordrehzahl anzeigt, d.h«£ie 41· Stärke des zum Motor zu leitenden Stromes anzeigt. Der Leiter 29 steht mit einer EmitterfοIgeschaltung in Verbindung, die einen Teil einer Vorwärtsbeaufschlagungseinrichtung 32 und einer Bückwärtsbeaufschlagungseinrichtung 33 bildet.

In den Stromkreis der Vorwärtsbeaufschlagungseinrichtung •32 sind mehrere Potentiometer 35 »it einzelnen Auegangeleitern für jede Phase der Stromquelle 10 eingeschaltet. Auf den Ausgangs-

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Ausgangsleitern 36 tritt ein Vorspannungsausgangssignal auf, das innerhalb eines "Aus¹¹- und "Iin"-Bereiches von Stärken einstellbar ist.. In den Stromkreis der Bückwärtsbeaufschlagungseinrichtung 33 sind mehrere Potentiometer 38 mit einzelnen Ausgangsleitern 39 für jede Phase der Stromquelle 10 eingeschaltet. Auf den Ausgangsleitern 39 tritt ein Vorspannungsausgangssignal auf, das innerhalb eines "Aus"- und "Ein"-Bereiches von Stärken einstellbar ist.

Die auf den Leitern 36 und 39 auftretenden Vorspannungsausgangssignale werden normalerweise von Hand auf einen gewünschten feststehenden Wert eingestellt (bei Abwesenheit eines Steuersignals auf dem Leiter 29), und zwar mit Hilfe der einzelnen Schleifkontakte 40 und 41 an den Potentiometern 35 und 38. Die imitterfοIgeschaltung 31 bewirkt, dass der durch jedes Potentiometer fließende Strom eich entsprechend der Polarität und der Stärke eines auf dem Leiter 29 auftretenden Signals in einer noch zu'beschreibenden Weise verändert. Der veränderliche strom bewirkt, dass auf den einzelnen Ausgangsleitern 36 und 39 ein Vorspannungsausgangssignal auftritt, das sich um einen feststehenden Wert herum in demselben Sinne ändert, wie die Polarität des Signals auf dem Leiter 29.

Um die jeweilige Phase der jedem Gleichrichter zugeführten feilenform überwachen zu können, ist an die Anschlüsse eine !Drehereinrichtung 43 für jede Phase der Stromquelle 10 angeschlossen. Jede Treibereinrichtung 43 verändert die Wellenformen 17 in eine Treiberwellenform 44, die auf dem Ausgangsleiter 45 zur Verfügung steht. Die lig.4 zeigt die Treiberwellenform 44« für die Treibereinrichtung 43·. Die gleichen Treiberwellen-

f ormen

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formen 44 (nicht dargestellt) werden von den Treibereinriehtungen 43" und 43 '" für die beiden anderen Phasen erzeugt und «eisen - dieselbe PhasenbeZiehung zu der zugeführten Wellenform auf, wie in den Figuren 2 und 4 für die Wellenformen 17« und 44· dargestellt. Die Wellenformen 44 weisen einen Betätigungs- oder Spitzenpunkt 47 auf, der am Bnde jeder Halbperlode der entsprechenden Wellenform 17 auftritt.

Jeder Impulsformer 23 und 24 spricht auf die relativen Höhen der Treiberwellenform 44 und auf den über die Leiter 36 oder 39 zugeführten Vorspannungsauegang an und bewirkt die Erzeugung eines Impulses, der dem Auftreten des Spitzenpunkfces 47 der Treiberwellenform 44 um @ine Zeitspanne voreilt, di® der Höhe der Vorspannung proportional ist, die ihrerseits der Stärke des auf dem Leiter 29 auftretenden Signals proportional ist. Dieser Impuls betätigt den zugehörigen ailikengeeteu®rt«a Gleichrichter, der einen !Teil der Inergiewellenf ©r» 17 mm Läufer 12 des Mo tor β 13 leitet.

Die Potentiometer 35 und 38 keimst as eingestellt werden, dass sie bei Abwesenheit eines Signals auf des leiter 39 die Zuführung der Inergieepifcsen sus WaUx 12 zuisjssn. Dis Höhe der Inargiespitsen kann «Inseln Bit Hilfe der gofei«ifkontakt« 40 und 41 so eingestellt? wenden, dass di« Ssergie etwa« geringer ists als erforderli@li₉ u» dip ieifeu&g des besonderen Motors 13 und der alt diesen ^erbtmdenis AatrlebeeiBJäel^ sn üfetr-. winden. Dies ermögiteiit eia®a s@fort|geia Anlauf de« Motors, wenn ein Steuersignal enpfangen

Dt LäuferStromkreis des Motore

In der Schaltung nach der Fig.1 umfasst die Stromquelle 10 die Sekundärwicklungen 50 eine· Dreiphasentransformator in Sterneohaltung. Das gerneinsane Inde der Wicklungen 50 steht Bit einem Besugspotentialpunkt oder Srde 51 in Verbindung. Zwischen den Anschlüssen 11 und Srde 51 'kann an den Wicklungen 50 eine Spannung von 145 Volt (quadrat.Mittelwert) liegen. Jeder Anschluss 11 steht über eine Sicherung 53 mit den Paaren umgekehrt gepolte* silikongesteuerter Gleichrichter 20 und 21 in Verbindung. Bei Betätigung leitet ein Gleichrichter, bis die an diesem liegende Spannung die Polarität umkehrt, wie an sich bekannt. Xe ist daher nur erforderlich den Gleichrichter mit einem Impuls IU betätigen, wenn diesem die richtige Ealbperiode der Energiewellenform 17 augeführt wir*.

Zum Beseitigen von Störepannungsspitzen, die zuweilen die Inergiewellenform begleiten, sind an jede· Paar umgekehrt gepolter Gleichrichter di· Shyreotoren angeschlossen. Die Thyreotoren 55 leiten einen Strom in einer Sichtung hinduroh, «eon die an diesem liegend· Spannung «inen 8pit«eowert τοη 420 Volt erreicht, wobei di· Störspaniungsepitien begrenst werden, so das· •in· Beschädigung der !«haltung verhindert wird.

Der Gleichstrommotor 13 wird so gewählt, dass dessen . inswache für den Verwendung·sweok geeignet ist. Si· Nennleistuag des Motore soli ungefähr da· Vierfaohe der leistung betragen, die ium Überwinden der leibung erforderlich ist. Werden dem Mot** Jnduktioasimpulse gleich uagefähr 25% des fencstroaes »ugeführt, •o vibriert der Lauf·* mit «in«r Irequens von 180 Hi, fiito*» Jedooh keine Umdrehung au·. Obwohl die Steuerschaltung für eiaen

Motor mit doppeltem Drehsinne beschrieben wird, so eignet sich die Erfindung jedoch ebensogut für einen Motor mit nur einem Drehsinne. In diesem Falle wäre nur die Vorwärts- oder die Bückwärtssteuerechaltung erforderlich.

Für bestimmte kritische Zwecke, z.B. bei einer Werkzeugmaschine hat* sich der "Minertia^-Motor der Firma laskawa Electric Manufacturing Co., Ltd., Japan, als befriedigend erwiesen. Der "Minertia"-Motor weist'einen schlitzlosen Läufer auf, der im Luftspalt zwischen dem Läufer und dem Ständer eine Magnetflussfichte ermöglicht, die mehr als das Doppelte der Magnetflussdichte beträgt, die bei einem mit Schlitzen versehenen Läufer erreicht werden kann. Das statische Magnetfeld kann von einem Permanentmagneten erzeugt werden oder durch eine Feldwicklung 57, die an eine geeignete (nicht dargestellte) Gleichspannungsquelle angeschlossen wird.

Der schutzlose Läufer, dessen Wicklungen an der Außenseite des Läuferkerne mittels eines Kunstharzes befestigt sind, gestattet eine wesentliche Verminderung des Trägheitsmomentes des Läufers, da das Volumen des Läuferkerne auf weniger als die Hälfte des Volumens eines geschlitzten Läufers herabgesetzt werden kann. Weiterhin wird der induktive Widerstand auf ungefähr ein Zehntel im Vergleich zu einem geschlitzten Läufer herabgesetzt, so dass kurzzeitig durch die Wicklungen ein Strom mit ungefähr dem zehnfachen Wert des Mennstroeee fließen kann, wobei ein BöcHstdrehmoment erzeugt wird, das ungefähr den zehnfachen Wert aufweist wie das Kenndrehmoment, und das ungefähr den vierfachen Wert aufweist wie ein mit Schlitzen versehener Läufer.

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Die Abweichungssignalschaltung

Die Abweichungssignal-Steuerschaltung besteht aus einer herkömmlichen Einheit, die durch Dioden ergänzt ist, deren Funktion später noch beschrieben wird. Ein Eingangssignal, das z.ü. die gewünschte Momentandrehzahl des Motors 13 anzeigt, wird den Anschlussklemmen 6α der Schaltung 28 über eine herkömmliche Einheit zugeführt, z.B. mittels einer Aufzeichnungsmaschine. Dieses Signal wird zu einem Tachometer 62 geleitet, an dessen Ausgang ein Potentiometer 63, ein Widerstand von 5 Kiloohm und ein Kondensator von 1,0 Mikrofarad in der in der Fig.1 dargestellten Zusammenschaltung angeschlossen ist. Der Tachometerkreis weist ferner ein Bückkopplungsnetzwerk mit einem Widerstand 67 von 500 Ohm und mit einem Hückkopplungspotentiometer 68 auf. Die oben beschriebene Schaltung erzeugt auf dem Leiter 69 ein steuersignal, dessen Polarität den gewünschten Drehsinn anzeigt, und dessen btärke die Differenz zwischen der gewünschten und der tatsächlichen Drehzahl des Läufers 12 anzeigt. Zwischen den Leiter 69 und Erde 51 sind zwei entgegengesetzt gepolte Dioden 71 und 72 geschaltet. Wenn diese Dioden leiten, so tritt an diesen ein Spannungsabfall von 0,2 Volt auf. Hierdurch wird gesichert, dass das einem Differentialverstärker 74 als Eingang zugeführte Abweichungssignal den Wert von 0,2 Volt nicht übersteigt. Zwischen den Ausgang ucd den Eingang des Verstärkers ist ein Rückkopplungsnetzwerk mit einem Widerstand 75 von 10 Kilooha und mit einem Potentiometer 76 von 100 Kiloohm und mit einem zu diesen Elementen parallelgeechalteten Kondensator 77 von 1,0 Mikrofarad angeschaltet, Vom Kondensator 77 aus führt ein Widerstand 7ö von 2,2 Kilooho zu Erde, kit Hilfe des Potentiometers 76 kann der Verstärkungegrad

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des Verstärkers 74 eingestellt werden, wobei als Beispiel eine fünf- bis fiinfzigfache Verstärkung des Eingangs signals angeführt

itine Ausgleichssteuerung mit einem Widerstand 80 von 22 Kiloohm und mit einem Potentiometer 81 mit einem Widerstand von 5 Kiloohm soll dafür sorgen, dass ein Ausgangssignal mit dem Wert Null erzeugt wird, wenn das Eingangssignal für den Verstärker 74 den tfert Mull aufweist. Der Verstärker 74 weist ferner eine Verbindung mit einem positiven Pol 83 und mit einem negativen Pol 84 einer G-Ieichspannungsquelle auf. Bei der in der Fig«"· dargestellten Ausfuhrungsform weist der Pol 83 eine Spannung von + 15 Volt und der Pol 84 eine Spannung van - 15 Volt auf. Der Ausgang des Verstärkers 74 wird über einen Widerstand 85 von 2,7 Kiloohm dem Leiter 29 zugeführt.

Zwischen den Leiber 29 und Erde 51 sind zwei einander nachgeschaltete Moden 88 und zwei entgegengesetzte gepolbe und einander nachgeschaltete Dioden 89 geschaltet. Die Dioden 88 und 89 bestehen aus Silokondioden der Type 1^1696 und weisen in leibendem Zustand einen Spannungsabfall von je 0,6 Volt auf. Diese Dioden sichern, dass das der Imitterfolgeschaltung 31 zugeführts Signal einen Höchstwert von plus oder minus 1,2 Volt aufweist.

Der Verstärker 74 mit der zugehörigen Schaltung unter Einschluss des Tachometers 62 stellt eine enge Qeschwindigkeitsschleife dar, die innerhalb einer Poeitionsschleife benutzt wird. Die Schaltung kann so abgeändert werden, dass durch Indern der Zeitkonstante dta Büekkopplungsnetzwerks des Verstärkers eine Geschwindigkeitsregulierung geschaffen wird. Anstelle der b·- achr!ebenen Schaltung kann jede andere Schaltung verwendet werden,

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mit der auf dem Leiter 29 ein Steuersignal erzeugt werden kann, deesen Polarität den gewünschten Drehsinn des Motors anzeigt, und dessen Stärke die Stärke des Stromes anzeigt, mit dem der Motor versorgt werden soll·

Die motorsteuerschaltung

Um den genauen Zeitpunkt zum Betätigen eines jeden gilikoügesteuerten Gleichrichters bestimmen zu können, sind die rraibereinpichtungen 43 vorgesehen, die an Je eine Klemme 11 ier Stromquelle angeschlossen sind. Jede Treibereinrichtung 43 leitet die Snergiewellenform 17 dber einen Widerstand 94 von 20 Kiloohm zu zwei einander nachgeschaltete Dioden 95 und zu zwei gleichen, einander nachgeschaltet«n entgegengesetzt gepolten Dioden 96. Wenn die Dioden leiten, so weisen sie je einen Spannungsabfall von 0,6 Volt auf. Die Dioden können aus der SillkonjPypä 1Ü1696 bestehen. An den Dioden wird eine In der Fig.3 für eine Phase dargestellte Hechfeeckwelle 98 erzeugt, die auf plus uad minus 1,2 Volt ansteigt. Ss wird darauf hingewiesen, dass die Hechteckwelle 98· stark vergrößert dargestellt ist in bezug auf die Snergiewellenfora 17', von der sie abgeleitet ist. Durch Ausnutzung des öpannungeabfalles an einer GLeichrichterdiode wird eine außerordentlich stabile fiechteckwelle erhalten, deren Wert sich nicht ändert, selbab wenn der. Ufert der Snt3rgiewelle in weiten Orenzen schwankt. Hochfrequente Storspannungen auf der Stromversorgung Leitung werden beseitigt. Von den anderen Treibereinrichtungen 43 werden gleiche, nicht dargestellt· Hechteckwellen erzeugt.

Die Bechttokwelle 98 wird einem Integrator zugeführt,

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der für jede Phase der Stromquelle einen fiderstand 99 von 1 K.iloohm und einen Kondensator 100 von 3,3 Mikrofarad aufweist. Die in der Fig.4 dargestellte allgemein säheζ einförmige Wellenform 44 wird auf dem Leiter 45 von den Integratoren aus erhalten. Diese Wellenform ist allgemein kosinusförmig und stellt das Korn- , plement der sinusförmigen Welle 17 dar. Der Scheitelpunkt 47 jeder Wellenform 44 weist einen Höchstwert von plus oder minus 1,1 Volt auf.

Jeder Leiter 45 steht mit einem Treibereingang 102 und über einen Widerstand 103 von 2,7 Kiloohm mit der Basiselektrode eines Transistors in jedem Vorwärts- und Rückwärtsimpulsformungskreisen 23 und 24 in Verbindung.

Jeder Vorwärtsimpulsformungskreis 23 weist einen ρ-υΐ-ρ-Transistor 1Q5 z.B. der Type 2N13O5 auf, dessen Basiselektrode 106 mit einem Widerstand 103 verbunden ist. Ebenso weist in jedem Bückwärtsimpulsformungskreis 24 die Basiselektrode 109 eines in-P-N-Transistors 108 ζ,.Β. der Type 2N1304 eine Verbindung mit einem Widerstand 103 auf. Obwohl nur ein einzelner Vorwärtsimpulsformungskreis 23 ^nl und ein Rückwärtsimpulsformungskreie 24' ausführlich dargestellt wird, so weisen doch alle Impulsformungskreise 23 und 24 die gleiche Schaltung auf. Die Transistoren 105 und 108 werden vorzugsweise komplementär gewählt, wie dargestellt, um die Steuerschaltung zu vereinfachen. Die jeder Phase der Stromquelle 10 zugeordneten Basiselektroden 106 und 109 werden von der betreffenden Treiberwellenform 47 für diese Phase betrieben.

Die Vorspannumgskreise 32 und 33 weisen die parallel- ' geschalteten Potentiometer 35 und 38 auf , von denen jedes Po-

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Potentiometer in Beine geschaltet ist mit einem Widerstand 111 von 1500 Ohm, einem Widerstand 112 von 68 Ohm und mit einem Sensitor 113 von 10 Ohm. Die Sensitoren 113 weisen einen Temperaturkoeffizienten von plus 7,0% pro Grad Celsius auf, um die Temperatureinflüsse der Germaniumgrenzschicht der in der Steuerschaltung verwendeten Traneistoren zu kompensieren.

Äine zusätzliche Temperaturkompensation erfolgt durch die Kombination der Siliziumdioden im Begrenzungskreis 43 mit den Germaniumtransistoren in den Impulsformungskreisen 23, 24. Steigt z.B. die Temperatur an, so sinkt die Begrenzungsepannung ab, und die Transistoren leiten bei einer niedrigeren Spannung. Das Umgekehrte erfolgt, wenn die Temperatur absinkt.

Zwischen die Sensitoren 113 ist ein Widerstand 115 von 47 Ohm geschaltet. Sa die beiden Serienschaltungen zwischen den positiven und den negativen Pol 83, 84 der Spannungsquelle geschaltet sind, an welchen Palen die gleichen positiven bezw. negativen .Spannungen liegen, so fließt ein Strom von der Klemme b3 f<us uDer den Widerstand 115 zur klemme 84. Infolgedessen weist die mitte des Wideretandes 115 das Potential Null oder das Erdpotential auf. üiach der Fig.1 liegt am obersten Teil des tfider-

plus Standes 115 eine Spannung von ungefähr/0,3 Volt und am untersten Teil eine Spannung von ungefähr minus 0,3 Volt.

Die imitterfolgeschaitung 31 umfasst einen «-P-flsis-tor 116 z,L·, die Type 2H1304 uad einen P-ä-P-Transistor 117 z.ii, aie I'ype 2#13O5. Me Transistoren 116 und I17 sind zu einer iinii tier folge schaltung zusammengeechaltet. Liegt auf dem Leiter 29 kein Signal vor, so leitet jeder Transistor normalerweise einen scnwaohen Strom, da die betreffende Emitter-Basis-Übergangastelle

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eine Vorspannung von 0,3 Volt im Vorwärtssinne aufweist. Bei Abwesenheit eines Signals auf dem Leiter 29 werden die Schleifkontakte 4-0 und 41 der Potentiometer so eingestellt, dass an den Leitern 36 eine Spannung von minus 1,0 Volt und an den Leitern 39 eine Spannung von plus 1,0 Volt liegt.

Liegt z.B. am Leiter 29 eine Spannung von plus 1,0 Volt, so leitet der Sransistor 116 einen stärkeren Strom mit der Folge, dass die an den Schleifkontakten 40 liegende Spannung von dem fert minus 1,0 Volt aus positiver wird. Der Transistor 117 leitet jedoch einen schwächeren Strom mit der Folge, dass die an den Schleifkontakten 4-1 liegende Spannung in bessug auf den Wert von plus 1,0 Volt positiver wird. Die Emitterfolgeschaltung 31 bewirkt daher, dass die Ausgangssignale aus dem Vorwärtsvorspannungskreis 32 und aus dem Eüokwärts-vorspannungskreis 33 sieh in demselben*Sinne ändern wie das l'isg&agsabweicimngssignal. Di© Vorspannungsausgangssignal© auf des leitern 36 und 39 än&esn sich um plus oder minus 1,0 Volt bei eiaer Änderung a.es Abweiohungsspannung um plus oder minus 1,2 Volt» Bei einer einphasigen Einrichtung können die einzelnen Vorapaanungspotentiometer 4-0, 4-1 weggelassen werden.

Ein Vorspannungseingang 120 für jeden Vorwärts- und Rückwärts impulsf or mungskre is 23, 24 mit einem an die Baitterelektroden der (Transistoren 105 und 108 angeschlossenen Wideretand 121 von 100 0hm weist eine direkte Verbindung mit den Vorepannungsleitern 36 und 39 auf. Jeder Emitterelektrode wird von dem Leiter 36 aus ein Vorwärtevorspannungssignal 124 und vom Ltiter 39 aus ein Rückwärtsvorspannuügeeigüal 125 zugeführt, wie in der Fig.4 für eine Phase dargeetellt. Bei Abwesenheit eines Eingangssigna1«

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werden die Vorspannungssignale 124 und 125 io der bereits beschriebenen Weise so eingestellt, dass sie einen Wert von 1,0 Volt aufweisen. Der Scheitelpunkt 47 der Treiberwellenform 44 liegt bei einer Spannung von 1,1 Volt. Die Smitter-Basis-tfbergangsstellen der transistoren 105 und 108 werden daher mit einer Biickwärtsvorspannung normalerweise versorgt, bis der Scheitelpunkt 47 der Treiberwellenform 44 die Vorspannungspegel überquert. In diesem Zeitpunkt wird der Transistor leitend und erzeugt im Motorläuferstromkreis Induktionespannungsspitzen. Die Art und Weise, in der die silikongesteuerten Gleichrichter gesteuert werden, wird Jedoch erst im Zusammenhang mit der Anwesenheit eines Steuersignals beschrieben.

Is sei z.B. angenommen, auf dem Leiter 29 liege ein negatives Signal vor. Die Imitterfolgeschaltung 31 bewirkt dann, dass die Vorspannungepegel aus dem Vorwärtsvorspannungskreis 32 und aus dem Bückwärtsvorspannungskreis 33 negativer werden. Wie in der Fig.4 dargestellt, wird das Bückwärtsvorspannungesignal 125 in bezug auf den Pegel 127' negativer. Ebenso wird das Vorwärts vorspannungesignal 124* negativer in bezug auf einen Pegel 128·. Hieraus ist zu ersehen, dass die Vorspannung 127¹ für die Emitter-Bas is-Überganges te 11· des Transistors 108· eine Bückvorspannung darstellt, bis die Treiberwellenfor« 44» den Pegel der Vorspannung 127' am Punkt 129. überquert. In diesem Zeitpunkt leitet der Transistor 108' einen Stroe, wobei ein Impuls erzeugt wird. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Vorspannung 128· für die Bmitter-Basis-Übergangsstelle der Vorwärtstransistoren 105 eine Bückwärtβvorspannung darstellt. Liegt ein negatives Signal vor, das eine gewünschte Drehung im Bückwärtssinne anzeigt,

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BO verhindert dieses Signal, dass der Vorwärtsimpulsformer 23 leitet.

Die Kollektorelektrode der Transistoren 105 und 108

steht über einen Widerstand 130 von 5,6 Kiloohm mit einer Spannungsquelle und mit der Basiselektrode des lM-P-ü-Transistors 131 bezw. des P-A-P-Tran_sistors 132 in Verbindung. Die Kollektorelektroden der Transistoren 131 und 132 stehen über einen Widerstand 133 von 2,7 Kilo'öhm mit Erde 51 in Verbindung. lin Bückkopplungsnetzwerk, bestehend aus einem Widerstand 135 von 56 Kiloohm und aus einem Kondensator 136 von 0,018 Mikrofarad, verbindet die nicht geerdete Seite der Widerstände 133 mit der Basiselektrode der ersten Transistoren. Ein zum Unterdrücken von Storspannungen dienender Kondensator 37 von 0,018 Mikrofarad ist zwischen die Widerstände 121 und 133 geschaltet.

Wenn der Transistor 108" am Punkt 129 in der Fig.4 zu leiten beginnt;,. ao leitet auch der Transistor 132', und das HO»Hiiekkopplunggn@tzwerk 135* und I36¹ versetzt die beiden Transistoren rasch ia den leitenden Zustand. Infolgedessen wird am widerstand 133° ein Impuls 139' erzeugt, wie in der Fig.5 dargestellt.

Jeder der Widerstände 133 im Vorwärtsimpulsformer 23 und im ßüekwärtsimpulsformer 24 steht mit einem P-U-P-Transistor 142 besw. mit einen il-P-H-TUansistor 143 in Verbindung. Die Kollektorelektrode der Transistoren 142 und 143 steht über einen Widerstand 145 von 470 OiiiE and über einen zu diesem parallelgeschalteten Kondensator 146 von 0,47 Mikrofarad mit einem Impulstransformator in Verbindung. Der Ausgang des Impulstransformators 147 wird an ' ■einen 150-0hm-#iderstand 148 angelegt und über die Klemmen 26 und

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und 27 iu den llekt*oden der «ilikonge«teuerten Gleichrichter 20 und 21 geleitet. Die Diode 149 schneidet die negative nacheilende Hälfte dee Iapul««· ab.

J*2 Xmpul« 139* bewirkt, date durch den Trane ie tor 143* ein Strom fließt, wobei a» luegang dt« !«pul*transformator« 14?· an der ilemrn« 27' «in !»puls 150* erteugt wird. Der Impul« 150¹ versetzt den aieiohriohter 21* in den leitenden Zustand. Infolgedee«en wird die Wellenform 17% die in diesen Zeitpunkt rum Gleichrichter 21* geleitet wird, den fcotorläufer 12 zugeführt. Die Wellenform 17*, die durch den Gleichrichter 21· in Zeitpunkt der tfberquerung des Punktes 129 geleitet wird, ist in der Fig.2 als schraffierter Teil der Welle 17« dargestellt, Wenn die felle 17« die Nuilachee 151 bei 152 überschreitet, so hört der Gleichrichter 21* auf, Strom su leiten. Daher wird dem Motorläufer 12 ein Impuls (der schraffierte Teil von I7·) mit einer Leistung in der richtigen Biohtung rügefahrt, die der Stärke des Steuersignal* bei 29 proportional ist.

Dl« BG-£ombination der «weiten Transistoren 131 und 132 wird so gewählt, dass sie auf eine höhere rreqttens anspricht als die Rö-Kombination am Verstärker 74. Hierdurch wird verhindert, dass durch die beiden entgegengesetzt gepolten aieiohriohter ei* *faleofaer" Strom fließt, der sonst «ugleich weitergeleitet wiird«, wenn das Singangaabweichungasiiftal «eine Polarität rasch ändert.

Die Vor«pannung««.tt«tang«eignal· 127 umd 128 weisen eisen «im», und ümb «Au«»-B«r«ich von EöJaea »«χ, ftaa 41« Vorspftfifiung die freib«jpw«Xl«afo4P« niolit ube#<jue#t, _1#i. den pegel 128· in der fig.4, so befindet «loh die T«r«{**jkM«j in "Ae·

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"-.*!- 15633Θ8

Bereich. Wenn dar Vorspeanuagspegel die trtiberwelienfsrm i.B. die Pegel 124·, 125· und 127' i» der Fig .4 glaiehfaUa über quart, so befindet sich der Vorspannungspegel im "Ün"-Bereich.

Esist ein voller Bereich von Vorapanauegewerton von O Volt bis zu plus oder minus 2,0 Volt möglich. In Verbindung z.B. mit der Vorspannung 127' bewirkt dieser Bereich von Werten die Erzeugung eines Impulses 139' an jedem Punkt «wischen dem Scheitelpunkt 47* und dem Überschreiten der luliachse bei 153. Dies entspricht einer Betätigung des silikongesteuerten Gleichrichters, wenn die diesen zugefiihrte Bnergiewellenform zwiechen 0° und ungefähr 150° vor dem Auftreten des Scheitelpunktes 47 der Treiberwellenform liegt. Die in der ffig.2 dargestellte unterbrochene Linie 154, die dem Funkt 152 um 150° vorauseilt, stellt die höchste Leitfähigkeit dar, die für einen silikongesteuerten Gleichrichter möglich ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Weilenform 17"' negativer als die Weilenform 17' mit dar Folge, dass der vorhergehende Gleichrichter 27"· aufhört su leiten, so dass der nächste Gleichrichter 27' beginnen kann su leiten,

Ss wird darauf hingewiesen, dass bei einer Betätigung der silikongesteuerten Gleichrichter ioaer&aJLb eines Bereichs von 120° bis 150° vor dem gaheitelpunkt 47 jeder Gleichrichter über 120° leiten kann, weicher Wert die größtmögliche Bauer darstellt. Wenn der Betätigungswinkel eich verändert, so liegt diese Zeitspanne an verschiedenen Funkten der Welieafer», Werden *.B. die Gleichrichter bei 120° vor dem Punkt 47 betätigt, so leitet jader Gleichrichter von 120° vor "θ⁰ bis su 0°. Warden die GIf ich-Jiehtar bei 150° ver das Puakt *7 betätigt, so leitet deder GleioavoB 150° vor 0° bis bu 30° vor 0°, d.Ju bit sum fat »sung—

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K*autuag*paak* ton ν—I la#*|iWWiU»»Jt«i»·*. »** taaan dee Iasrgltrerbraucher· be*iafluest aeofc di· 9aue« der I*itp«riode. Besteht der lnergie«*rbrauoh·* i.B. tu· «in·« not or; to wirkt'dia erzeugte Biiok-IM* d*r «paanaag da* Stro«qu*U· entgegen und sucht su bewirken, dass dl· Gleichrichter aufhören xu leiten, bevor der Kreusungspunlct err·lobt let.

Di· Tr*ibtm«lleafor· 44 weist »llgeeeln die Fora einer Kosinuekurre «uf, di« da· Ko»ple««nt der Siaueförmig«n Welle der betreffenden Inergiewellenfor« 17 ist. Aufgrund dieser besonderen Fora bewirkt eine lineare Änderung des Vorepannungepegele, die die folge eiaer linearen Änderung des Steuersignal· ist, das dem Motor eine entsprechende lineare Leistung zugeführt wird. Dieses erwünschte Merkaal gestattet eine genaue Steuerung eines Gleichetroaaotorβ durch das Steuersignal.

Bei Abwesenheit eiaes Steuersignals, wie in der Fig.4 durch die forspannungaptgai 124* und 125' dargestellt, wird «in Iapula 159 *■ Verwärtsiapulafa»»»r 23 uad la Buokwart»iapulefor*er 24 für jede MaIbperiode Jeder freieerwelUnfera ersettct. Di··· Iapelse beeinflussen Jeden »H.«teuer»ea Qleishriooter ianajFhalp «la·· kleiaea Uimimml*, s.l. 15° tot 4ea lade •laar Jedan Halbperi·*·, wekei ti· la «a* Ϊ4§.7 darfst·Utaa Spannungsspitxti 157 «rseugt warden. Der Durobeehaittew^rt der ' leihe roa poeitiren «ad aagavifaa Spaanaagaapitsea 157 ist gleich Mull« Jede Spannungsapitsa stellt ein· etwas kleinere leistung dar, als sua Oberwinden dar leibuag des Motors 13 erferderlioh ist, wie b«r«its «rlitter«. Hai Iepfang aiaaa Staueraignal· begiajftt die Matorwelle slah sefart la riaati#ea gia** sa drahaa. Durch Iin.t· ll.fi der Pawaatiaajata» 55 «*d H wUA Um wirkaagslo··

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^ί; Baud fur einen einseinea Motor praktisch beseitigt.

*tt Hilfe dir beschriebenen tootorsteuerscüaltuag kann der I&ufer 12 genau ia ·3α· new· Sii&iteUung gedreht «erden, die nur um 0»0015 einer !!»drehung von der urspranglichen Ausgange-

Stellung «afcfsrafc liegt«

Abwandlungen der ^Schaltung nach der FJg.i

Die im UQtod 13 ereeogte aegen-EME verhindert eine ruGkfreie Abbremsung _% wenn das Abweiohungssignai schwächer nird. Sie in der Fig.8 dargestellte Abänderung der Schalung nach der Fi- unterstützt die Bremswirkung des Motors. BIe üiodeQ 95 und ys und die Widerstände 94- bilden einen Seil der freibereinrichtung 45, die die Sechteökaeilen 98 erzeugt« Die Biodec.95 u@d 96 stehen über die Widerstäsde 161 mit einer (Heichspannungsqueiie 160 in Verbindung. jQie 0leiehepaBäangs^^@^^^e *'°° w@ist eine positive und eine negative Spamu&g auf, äi@ der Spannung im Motorläuf«r entgegengesetzt ist. DitB« Spannung aus der queile 160 versetzt eine der Dioden 95 oder 96 in den leitenden Zustand, wobei der Seil der lnergie«eii@n£0rot 17 an den £le«»en 11 geändert «ird, der ia eiae Se$|it5e0k«elie uiigeiiandelt *ir4U

ia der Atte*i*kung wird aierduroa die Beohteckwelle veracnoben und da»ifc der Betätiguagiiiiakel der silikongefifeeuertea @leioarichter vereögert, die leitend sind, *ean eine Bremawirkuag eriorderli«Ä iefe« Für diesen 2weck ist ^ed· Spanauagsquelle 16© geeignet, deren Sieichspannung äer vom läufer ©rseugtea öegea-in proportioaal ist. Beispielsweise kann die Spannung aus dea Tftohöa*t«r 62 iA der Fig_ei b©aut«t werden. ; · . Bie Is₁ aer Fls_e9--darg»ete.lit!e Abäaderung 4«r

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nach der i'ig.1 stäLlt eine selbsttätige Begrenzungsschaltung dar, die den durch den Motorlaufer 12 fließenden Strom auf einen vorherbestimmten Wert begrenzt. Daß Hechteck 163 stellt die vollständige Motoreteuerschaltung und den Motorläuferstromkreis nach der Fig.1 symbolisch dar. Zwecks Vereinfachung wurden die dem Tachometer 62 zugeordneten Potentiometer weggelassen»

Bei einem besonderen Gleichstrommotor kann es erwünscht sein, den iiomentanläuferstrom z.B. auf einen Höchstwert von 400% des .Wennstromes zu begrenzen. Zu diesem Zweck werden die Dioden 71 und 72 von Erde'51 abgetrennt und an ein einstellbares Spannungsnetzwerk 164 angeschlossen. Das Wetzwerk 164 enthält einen Widerstand 165 mit einem kleinen Widerstandswert, an dem 0,4 Volt abfallen, wenn durch den Läufer 12 400% des Nennstromes fließen-. Diese Spannung wird aber einen 100-ühm-Widerstand 166 zu einem 500-Jtoikrofarad-Kondensator 168 und einem zu diesem parallelgeschalteten 50-Ohm-rfiderstand 169 und einem 50-Ohm-Potentiometer

170 geleitet. Der Verbindungspunkt zwischen dem xvondensator 168 und dem Widerstand 169 steht mit Erde 51 in Verbindung.

Der Schleifkontakt 171 am Potentiometer 170 wird so eingestellt, dass an diesem eine Spannung mit dem absoluten Wert von 0,2 Volt liegt, wenn vom Widerstand 165 aus ein Signal mit einer Spannung von Ob, 4 Volt zugeführt wird. Die am Schleif Kontakt

171 liegende Spannung weist genau die entgegengesetzte Polarität auf wie das an der Klemme 60 auftretende Signal. Wird z.B. angenommen, dass an der an den Widerstand 67 angeschlossenen Klemme eine positive Spannung liegt, so fließt durch den laotor 12 ein "Vorwärts"-Strom in Richtung des Pfeiles 173, wie anhand der Fig.1 erläutert wurde. Dieser Strom erzeugt am Punkt 174 eine negative

Spannung

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Spannung, die am Schleifkontakt 17I eine Spannung von minus 0_r2 V erzeugt. Diese Spannung von minus 0,2 Volt löscht den Spannungsabfall an der leitenden Diode 71 von plus 0,2 Volt aus, ·ο dass am Leiter 69 eine Spannung von 0,0 Volt in bezug auf Erde 51 liegt, Wenn der ötromfluss sich dem vom Potentiometer 170 bestimmten Höchstgrenze nähert, so sinkt der Eingang zum Verstärker 74 auf den Wert I)IuIl ab, wobei der Betätigungswinkel fur die silikongesteuerten ürleichrichter verzögert und der zum Läufer 12 fließende Strom geschwächt wird. Das einstellbare Spannungsnetzwerk 164 stellt daher eine negative Rückkopplung dar, die den Höchstwert des ötromflusses auf einen gewünschten itfert begrenzt.

Patentansprüche.

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Claims

Patentansprüche

'-f))y Steuerschaltung für einen jtnergieverbraucher, gekennzeichnet durch eine Dreiphasenstromquelle mit drei Anschlüssen, wobei die Inergiewellenform an jedem Anschluss um 120° gegen die Energiewellenformen an den anderen Anschlüssen phasenverschoben • ist, durch eine impulsbetätigte Torkreiseinrichtung, die zwischen jeden Anschluss und den Energieverbraucher geschaltet ist, und die einen Höchstwert von ungefähr 120° der zugeführten inergiewellenform hindurchleitet, durch eine Quelle von Signalen, deren Stärke die Stärke des zum Energieverbraucher hindurchzuleitenden Stromes anzeigt, durch eine Steuereinrichtung, die zwischen die Signalquelle und die Torkreiseinrichtung geschaltet ist, die für jede Phase einen zur Torkreiseinrichtung geleiteten Impuls erzeugt, und die das Auftreten des genannten Impulses zwischen dem Auftreten eines vorherbestimmten Punktes an der Energiewellenform und dem Auftreten eines ungefähr um 120° in bezug auf diesen versetzten Punktes proportional der Stärke des genannten Signals verändert, welcher genannte Impuls die Torkreiseinrichtung betätigt, zu der der Impuls »wecke Beeinflussung des Stromes des EnergieVerbrauchers geleitet wird.

) Steuerschaltung für einen Energieverbrauchs, gekennzeichnet durch eine Dreiphassnatromquelle eit drei Anschlüssen, wobei die Snergiewellenfor« an jedem Anschluss gegen die Ene*giewellenformen an den anderen Anschlüssen um 120° phasenverschoben

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ist, durch eine impulsbetatigte Torkreiseinrichtun₃, die zwischen jeden Anschluss und den Energieverbraucher geschaltet ist und einen Teil der zugeführten Energiewellenform hindurchleitet, durch eine Quelle von Signalen, deren Stärke die Stärke des zum Energieverbraucher zu leitenden Stromes anzeigt, durch eine Steuereinrichtung, die zwischen die öignalquelle und die Torkreiseinrichtung geschaltet ist und für jede Phase einen Impuls erzeugt, der nahe am Ende einer halbperiode der betreffenden Energiewellenform auftritt und bei Abwesenheit des genannten Signals die Torreiseinrichtung betätigt, wobei Induktionsimpulse erzeugt werden, welche Steuereinrichtung ferner für jede Phase einen Impuls erzeugt, der die Torkreiseinrichtung betätigt, wenn das genannte Signal vorliegt, und die" das Auftreten des letztgenannten Impulses zwischen dem Auftreten vorherbestimmter Punkte an der Energiewellenform proportional zur Stärke des genannten Signals zum Bestimmen des dem itotor zugefdhrten Stromes verändert.

3) Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel, die den Energieverbraucher mit der genannten Torkreiseinrichtung und den genannten Anschlüssen verbinden, durch i'reibereinrichtungen, die mit den genannten Anschlüssen verbunden sind, und die die zugeführte Energiewellenform in eine Treiberwellenform umwandeln, die einen Betätigungsteil am Ende einer Halbperiode der Energiewellenform aufweist, durch Impuls-, former mit einem Treibereingang und einem Vorspannungseingang so*ie mit Ausgängen, die mit dan Torkreiseinrichtungen in Verbindung stehen, durch Mittel, die jede Treibereinrichtung mit dem Treibereingang der genannten Impulsformer verbinden, durch Vorspannungseinrichtungen, deren Vorspannungsausgang mit dem'Vorspan-

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Vorspannung*·ingang der Impulsformer verbunden ist, wobei die Signale aus der Signalquelle eine Stärke aufweisen, die die Stärke des zum Energieverbraucher zu leitenden Stromes anzeigt, und dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Steuereinrichtung die genannten Treiber·inriehtungen und die Vorspannungseinriohtungen umfasst, mit der genannten Signalquelle in Verbindung steht und bewirkt,.das» die Impulsformer für jede Phase den genannten Impuls erzeugen, der nahe am Betätigungsteil der betreibenden Treiberwellenform bei Abwesenheit des genannten Signals auftritt, wobei die Torkreiseinrichtung betätigt und Induktionsimpulse erzeugt werden, dass die Betätigungseinrichtung ferner die Beziehung zwischen dem Vorspannungsausgang und den Treiberwellenformen beeinflusst, wobei ίor jede Phase ein Impuls erzeugt wird, der dem Auftreten des Betätigungsteiles der zugeführten Treiberwellenform bis zu einem Höchstwert von 120° vorausgeht, welcher Höchstwert der Stärke des genannten Signale proportional ist, und dass die lorkreiseinrichtuog zum Beeinflussen des dem hnergieverbraucher zugeführten Stromes betätigt wird.

8teuereohaltung naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Torkreiseinrichtung impulebetätigte, in einer Richtung leitende Mittel aufweist, die so gepolt sind, dass sie einen Strom in einer Vorwärtsrichtung und in einer Bückwärtsrichtung hindurchleiten, dass der genannte Inergieverbraucher aus einem Gleichstrommotor besteht, der an die Torkreiseinrichtung und an die genannten Anschlüsse angeschlossen ist, dass jede der genannten Anschluss· mit einer Treibersinrichtung verbunden ist, die die zugeführt· Energlwllenfor» La ein· Treiberwellen- · form UOTaMeIt, di· einen B**atiguagiteil am Ind· einer Halb-

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Halbperiode der Inergiewellenfora aufweist, das® Vorwärts- und Bückwärtsimpuisformer vorgesehen sind, die einen Treibereingang, einen VorSpannungseingang und Ausgänge aufweisen, die mit den betreffenden im Vorwärts- und im Bückwärtssinne gepolten„ in einer Sichtung leitenden Mitteln jeder lorkreiseinrichtung verbunden sind, dass Mittel vorgesehen sind, die Jede Treibereinrichtung mit dem Treibereingang eines jeden Impulsformers verbinden, dass die Signale der genannten SignalqueHe eine Polarität und eine Stärke aufweisen, die die Sichtung und die Stärke des dem Jtnergieverbraucher zuzuführenden Stromes anzeigen, dass Vorwärts- und Bückwärtsvorspannungeinrichtungen vorgesehen sind, die entsprechend mit dem Vorspannungseingang der Vorwärts- und ßtiekw art s impuls former verbunden sind und Vorspannungsausgänge aufweisen, die bewirken, dass die Vorwärts- und fiückwärtsimpulsformer bei Abwesenheit der genannten Signale Impulse erzeugen, die nahe am Betätigungsteil einer jeden zugeführten Treiberwellenform auftreten, wobei die genannte Torkreiseinriohtung betätigt und Induktionsimpulse erzeugt wird (werden), dass die genannte Steuereinrichtung die Höhe des VorSpannungsausgangeβ der Vorspannungseinrichtungen so beeinflusst, dass einer der Vorwärts- und flückwärtsimpulsformer für jede Phase einen Impuls erzeugt, der dem Auftreten des Betätigungsteiles der entsprechenden Treiberwellenform um einen ffert vorangeht, der der Stärke des genannten Signals proportional ist, welche Steuereinrichtung weiterhin die Irzeugung von Induktionsi»puleen in den anderen Vorwärts- und Bückwärtsimpulsformern verhindert, wobei die Torkreiseinrichtung zum Beeinflueaen des dem Snerg*everbraucher «ugeführten Stromes betätigt wird.

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5) Steuerschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte !Drehereinrichtung Mittel aufweist, die die zugefiihrte Snergiewellenform in ein· Treiberwellenform umwandeln, die das Komplement der Energiewellenform darstellt, und dass eine lineare Beziehung zwischen der Stärke des genannten Signals und dem Teil der ünergiewellenform hergestellt wird, der dem Änergieverbraucher von der Torkreiseinrichtung zugeführt wird.

6·) Steuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass die Treibereinrichtung Mittel aufweist, die die zugefiihrte Jinergiewellenform im wesentlichen in eine Hechteckwellenform umwandeln, und dass an die eine Hechteckwellenform erzeugenden Mittel eine Integrationseinrichtung angeschlossen ist, die die Beohteckwellenform in eine Treiberwellenfora umwandelt, die das Komplement der Energiewellenform ist und «inen Gipfelteil am Ind« der Halbperiode der Energiewellenfor» aufweist.

7) Steuerschaltung naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da·β die die Rechteckwellenform erseugtndtn Mittel aus Dioden b«eteh«n, die so gepolt sind, dass ei· den Strom in beiden Sichtungen hindurchleiten, und dass die B«oht«okw«llenform dem Span» nungsabfall an den Dioden entspricht uad ein· Höhe aufweist, di· ein kleiner Bruchteil der Höh· der laerglewellenformen ist.

⁸) Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennjs·lohnet, dass die Vorwärt·- und BückwartsYOjrepeiuiungeeinrichtung Vorspannungsauiginge aufweiet, die innerhalb ·1η«· "Au§"-Ber*i<ja τοη Werten eineteilbar Bind, wobei verhindofc wird, das· die

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Impulsformer Impulse erzeugen, und die innerhalb eines «Iin»-Bereichee von Werten einstellbar sind, «obei bewirkt wird, dass die Impulsformer für oede Phase einen Impuls erseugea, der dem -Auftreten des Gipfelteiles der Oteeibenrellenform um eia Zeitintervall vorangeht, das der Höhe des Vorspannung pjföportioaa],

ist_s wobei die lorkreieelßriehfeimg betätigt «ßd ©la feil der Energiewelleßform ssum Energieverbrauchs? goleifeQis raisS, ig© leber feil dem geßasnfcea 2@ä.feiat©rvall pr©poi>fcI©Qai ist tiad eiaea Höchst wert voa angefäfer 12©° aufweist, äass taifefeel SMa iiasfeollea der Vorwärts- aßd BÜslaifetsvofispaanaagsgiaElalifeöagoia Iq "Bia⁸⁸-Bereich Toi?; Όseiiea SiBd₅, wobei bewiskfe uirö_s dass di© fosuäfffes=· aad Biie]£- wäffösiffipulsfQSEBS for Je<äQ PiiaQO eia©a Arapials Grg©ag©]a_s fiss aaiie am Gipfelt©!! d@i? eatiups©©M©aö.ca Tselb®s\DQLlQ&iüsiy öqI Ätoo©®ali©it des g©ßannfc©n Sigaalü ©isffesifefeo t3ob©i di© S9£lss@is@iiai?i©iife?Jiiag betätigt. use! Iaäiakfei©asiE3.jpöl©© ©sasagfe uisd (u@£?a©a) _a dass di© genannte Steuer© las äs htrasg fii© fiöiäG d@o ©isoo dGj? ?©soägfeü~ Had fiackwijctisimpsIm£®sw3g sii{gGfäast©ia "/©sspaaB'ßtEgoQöogQaßOD Qöf eisen Wert im '¹JSla"'»Ilese!eis eiaafe©llfe₉ elGff fl®£ Sfeisis® doc gQaoaa-gGa Signals proportional isfe₉ lad dass €i@ StQoQseiiasiQMfeia^g <äio des dem aaderea. !©Bsäi'fe©-' ©aä lileteästs ¥©rspaßß!3Jäg8aösgÄges auf θΙβθει Worfe ie wobei Seile der Ifieipgiewellcssi©fssa i?@ia g,@m gosasafeoa aus iß nxxE eiaer äes genässte©®'Biehteagea siaa g

geleitet wesdea_s weaa dl© gsaasäafeea Sigaald v©sllGg©a_o

gslsganssiefcssfc, dass al© iapülsf©EEios ©iaoa mit. etaes E©U©isfeo^c-_s oiaes-Basis- «ad ©iaee Sai^öc enthalten₂ dass ^iifel ^7GSgGQG&ea isiad, ti© öle E©

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mit einer Spannungsquelle verbinden, und dass Mittel vorgesehen sind, die eine der genannten Steuerelektröden mit dem genannte.n Treibereingang und die andere Steuerelektrode mit dem genannten Vorβpannungeeingang verbinden.

10) Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der. genannte Inergieverbraucher aus einem Gleichstrommotor besteht, dass die Torkreiseinrichtung zwei entgegengesetzt gepolte silikongesteuerte Gleichrichter mit impulebetätigten Leitklemmen aufweist, dass für (jeden der genannten Anschlüsse eine Treibereinrichtung mit einem mit dem einen Anschluss verbundenen Eingang und mit einem Treiberausgang vorgesehen ist, dass eiae mit dem genannten Eingang verbundene Diodeneinrichtung vorgesehen ist, an der ein Spannungsabfall auftritt, dass zwischen die Diodeneinrichtung und den Treiberauegang eine Integrationseinrichtung geschaltet ist, die den genannten Spannungsabfall integriert und eine Treiberwellenform erzeugt, die das Komplement zur Energiewellenform darstellt und einen Gipfelteil am Ende einer Halbperiode der Energiewellenform aufweist, dass für Jede Treibereinrichtung ein Vorwärts- und ein Rückwlrteimpulsformer vorgesehen ist, der einen Vorβpannungseingang und einen Impulsausgang aufweist, der mit den leitklemmen eines der silikongesteuerten Gleichrichter verbunden ist, dass der Impulsformer einen Transistor mit einer Kollektor-, einer Basis- und einer Emitterelektrode enthält, dass Mittel vorgesehen eind, die die Basiselektrode mit dem Treiberausgang der betreffenden l'reibereinrichtung verbinden, dass Mittel vorgesehen sind, die die Emitterelektrode mit dem Vorβpannungeeingang verbinden, dass Vorwärts- und Rückwärtsvorspannungseinriohtungen vorgesehen sind, die mit

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den Vorspannungseingängen der Vorwärt·- und Biickwärtsimpuleform·* verbunden sind, da·· die Vorepannungeauegangeeignal· innerhalb •ine· ⁿAus"-Bereiohee und innerhalb ein·· "Ein"-Bereich·β von äöhen einstellbar eind, nobel der "Au·"-Bereich eine eineteilbare Höhe aufweist, die die Höhe de· Gipfelteile· der Treiberwellenform übersteigt, wobei die Smitter-Basie-Übergangsstell· de· Iransistors eine Vorspannung im Biickwärtssinne erhält, die die Erzeugung von Impulsen verhindert, und wobei der "Ein¹¹-Bereich eine einstellbare Höhe aufweist, die kleiner ist als die Böhe des Gipfelteiles der Treiberwellenform, ·ο das· die Smitter-Basis-UbergangesteHe des Tre,neistor· eine Vorspannung im Vorwärtssinne erhält, die die Erzeugung eines Impulses bewirkt, dass die genannte Höhe so einstellbar ist, dass das Auftreten des Impulses zwischen dem Auftreten des genannten Gipfelteiles und dem Auftreten eines dem Gipfelteil um ungefähr120° vorangehenden feiles linear verändert wird, dass eine Signalojaell· vorgesehen ist, deren Signale eine Polarität und eine. Stärke aufweisen, die die Richtung und die Stärke des dem Energieverbraucher xusufuhren— den Stromes anteigen, das» zwischen die Signalquelle und die Vor-•pannungseinriohtung eine Smitterfolgeechaltung geschaltet ist, die bewirkt, dass die Vorspannungsausgang··ignal· einer der Vorwärt·- und «dolcwäxtivorepaüüuügetinriohtungen sich im "Aus"-Bereich befinden, wenn das genannte Signal mi« einer Polarität vorliegt, welche Emitterfolgteohaltung weiterhin bewirkt, da··, die Vorepannungtauegangesignal· der anderen VorepannungMinriohtung •ine Höh« im! »Ein^-B^reich aufweist, dl· d« Stärke des genannten Signal·' proportional ist, wobei tin teil bis iu ungefähr 120° der Eaergiewelltnform sum inergieverbraucher geleitet wird.

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Steuerschaltung naeb Anspruoh 10, dadurch gekennzeiohnet_t das· die Vorwärt·- und Bückwärtsvorspannungseinrichtung eine Schaltung «it einzeln veränderbaren widerständen für jeden silikongesteuerten Gleichrichter aufweist, das· an die genannte Schaltung eine Spannung»quell· angesohloeeen ist und bewirkt, da·« duroh die veränderbaren Widerstände ein Strom fliegt, dass das Vorspannungsauegangeeignal der an jedem der veränderbaren Widerstände liegenden Spannung entsprieht, und dass mit der genannten Schaltung eine Xmitterfolgesohaltung in Verbindung steht, .deren Steuerklemme mit der genannten SignaIklern»· verbunden ist, und die den duroh die genannte Schaltung fließenden Strom proportional sur Stärke des genannten Signals verändert, wobei die Höhe der Vorspannungsausgängs verändert wird.

12) Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor, gekennzeichnet duroh eine Ieehe·!stromquelle, an deren Anschluss eine Xnergiewellenform liegt, duroh eine Impulsbetätigte Torkreiselnriohtung, die swisohen den genannten Anschluss und den Gleichstrommotor gesohaltet ist und einen Teil der sugefiihrten Xnergiewellenform weiterleitet, duroh eine Signalquelle, deien Signale eine Stärke aufweisen, die die Stärke des dsm öle lohst rommot or zuzuführenden Strom·· anzeigt, duroh eine Steuereinrichtung, die; swisohsn die genannte Signalquells und die Xorkreiseinriohtung gesohaltet ist und einen Impuls erzeugt der sur Torkreiseinriohtung geleitet wird, und die das Auftreten des genannten Impulses zwischen dem Auftreten vorherbestimmte!· Punkte auf der Inergiewellenform entsprechend der Stärke des genannten Signals verändert, wobei der genannte Impuls die Torkrtiesinriohtung betätigt, su der der Impuls geleitet wird, und den Itromflues sum Motor

beeinflusst, und das« eine Abblaseinrichtung vorgesehen ist, die auf eine der vom Motor erzeugten Gegen-EMK proportionale Spannung anspricht und das Auftreten des genannten Impulses verzögert.

13) Steuerschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Steuereinrichtung eine Diodeneinrichtung mit einem ersten und einem zweiten Eingang enthält, dass Mittel vorgesehen sind, die den ersten Eingang mit der genannten Wechselstroiiiquelle verbinden, und dass Mittel vorgesehen sind, die den zweiten Eingang mit der genannten Abbremseinrichtung verbinden, wobei der Funkt an der Inergiewellenform verändert wird, bei dem die Bodeneinrichtung leitet.

14) Steuerschaltung für einen Energieverbraucher, gekennzeichnet durch eine Wechselstromquelle, durch eine impulsbetätigte Torkreiseinrichtung, die zwischen die Wechselstromquelle und den Energieverbraucher geschaltet ist, und die einen Teil der zugeführten linergiewellenform hindurchleitet, durch eine Signalquelle, wobei die Stärke deren Signale die Stärke des zum Energieverbraucher zu leitenden Stromes anzeigt, durch eine Steuereinrichtung, die zwischen die Signalquelle und die Torkreiseinrichtung geschaltet ist und einen Impuls erzeugt, der der Torkreiseinrichtung zugeführt wird, und die weiterhin das Auftreten des Impulses zwischen dem Auftreten vorherbestimmter Punkte an, der Jtnergiewellenform proportional zur Stärke des genannten Signals verändert, welcher genannte Impuls die Torknieeinrichtung betätigt, der der Impule zugeführt wird, wobei der dem Energie-Verbraucher zugeführte Strom beeinflusst wird, durch ein Netzwerk, das eine dem Stromfluss durch den Energieverbraucher

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proportionale Spannung erzeugt, und durch Mittel, die das genannte Metewerk mit der Signalquelle verbinden und den Stromfluss auf. einen vorherbestimmten Wert begrenzen.

Steuerschaltung für einen gesteuerten Gleichrichter, gekennzeichnet durch einen Bezugsgenerator, der aus einer Wechselstromquelle besteht, deren Wechselstrom allgemein sinusförmig ist, durch einen Begrenzungskreis, der mit der ffechseIstromquelle in Verbindung steht und die Sinuswellenform begrenzt, und durch einen Integrator, der mit dem Begranzungskreie in Verbindung steht, und an de* eine Bezugsspannung erzeugt wird,

16) Steuerschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Stromquelle aus einer Dreiphasenweohseletromquelle Bit drei Anschlüssen besteht, nobel die Inergiewellen form an jedem Anschluss gegen die Energiewellenformen an den anderen 'Anschlüssen um 120° phasenverschoben ist, dass der gesteuerte Gleichrichter eine impulsbetätigte Torkreiseinrichtung enthält, die zwischen jeden Anschluss und einen Energieverbraucher geschalttt ist und einen !Teil der zugeführten Energiewellenform hindurohleitet, dass eine Quelle von Signalen vorgesehen iäs, deren Stärke die Stärke des dem Inergieverbraucher zuzuführenden Stromes anzeigt, dass der genannte Begrenzungskreis mit jedem der genannten Anschlüsse in Verbindung steht und entgegengesetzt gepolte Dioden aufweiet, die die Inergiewellenforaen begrenzen und eine Spannung allgemein in form einer Hechteckwelle erzeugen, die ein kleiner Bruchteil der zugeführten Energiewellenform ist, dass der genannte Integrator mitcten Dioden in Verbindung steht und die genannte Spannung integriert, wobei eine Bezugspannung mit

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mit ein·» Betätigungsteil am Inde elfter HslbperieAs de* genannt·» Wellenforme» erzeugt wird, dass ei*· d«n legrenzungskreis enthaltend· Steuereinrichtung vorgesehen ist, die zwischen die genannte Signalquelle und die Torkreiseinrichtung geschaltet ist und für jede Phase einen der Torkreiseinriohtung zugeführten Impuls erzeugt, und die weiterhin das Auftreten des Impulses zwischen dem Auftreten des genannten Betätigungsteiles und eines dem Betätigungsteil vorangehenden Punkt proportional der Stärke des genannten Signals verändert, und dass? der genannte Impuls die Torkreiseinriohtung, der der Impuls zugeführt wird, betätigt, wobei der dem Inergieverbrauoher zugefiihrte Strom beeinflusst wird.

17) Steuerschaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Sinuswellenform auf einen kleinen Bruchteil der WeohseIstromamplitude begrenzt wird, um Störspannungen zu beseitigen.

18) Steuerschaltung naoh Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungskreis Dioden aufweist, die an die genannt· quelle angeschlossen sind und einen Vorwärtsspannungsabfall aufweisen, der ein begrenzte· Signal erzeugt.

19) Steuerschaltung naoh Anspruch 16, 17 oder 18, gekennzeichnet dureh eine Steuerspannung·quelle, und durch eine* Tran-•ietorauslö^ekreis, der auf die Steuerspannung und die genannte Beζugsspannung anspricht und ein Simaal zum Betätig·» des gesteuerten Gleichrichter· erzeugt.

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