DE1588248A1 - Einrichtung zum Regeln der Drehzahl von Ein- oder Mehrphasenwechselstrominduktionsmotoren - Google Patents
Einrichtung zum Regeln der Drehzahl von Ein- oder MehrphasenwechselstrominduktionsmotorenInfo
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Description
!BERLIN 19 _ 4.-™
■■■ T*W 20*42es. ■ W-w-2278
General Motors Corporation , Detroit (Mich.),
E i η r i c h t u η g zum Regeln der Drehzahl von Bin- oder
MehrphasenwechselstrominduktiGnsmotoren
Zu&.zu Patent ··.....·. (Pat.Anm. G 48 115 VIII0/2I0)
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum
Regeln der Drehzahl von Ein-oder Mehrphasenwechselstrominduk—
tionsmotoreh und stellt eine Verbesserung des Gegenstandes des
Patents ....... (Pat.Anm. G 48 115 VIIIo(/21 c) dar.
Nach dem Hauptpatent erfolgt das Regeln der Drehzahl
durch Steuern des elektrischen Winkels, in dessen Bereich
jeder Spannungszyklus der Phasen des zugeleiteten Weohselstroms
die zugeordnete Phasenwicklung erregt, wobei ein Um«
schaltimpuls einem jeder Phase zugeordneten den Erregerkreis
der Phasenwicklung sohliessenden sitikongesteuerten Schalt-.Gleichrichter
zugeleitet wird. .
Der anfängliche Stromfluss durch den silikongesteuerten
Gleichrichter tritt in einem kleien Bereich auf, der sich mit
der Zeit vergrössert, bis der Strom über die gesamte leiffähige
Tläche strömt. Wird daher ein solcher Gleichrichter zum Schalten von Kreisen verwendet, in denen die Belastung eine extrem
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schnelle Erhöhung des Stromes ,gestattet, so "besteht die
Gefahr des Zusammenbruchs des Gleichrichters, da dieser hohe Strom durch die anfänglich nur geringe leitende Fläche strömen muss. Dies ist besonders dann der lall, wenn
solche Gleichrichter zum Schalten unter grossen Einschalt— strömen verwendet werden und durch verhältnismässig schwache
Umschaltimpulse in den leitenden Zustand gebracht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen schnellen Ansteigimpuls für den auf hohe di/dt-Belastung
schaltenden Schalt-Gleiohrichter zu erreichen» Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass dies durch Verwendung eines
Steuerimpulses erzielt wirden kann, der schnell eine ausreichende Stärke erhält und die leitende Fläche des Gleichrichters
schnell vergrössert, so dass der Gleichrichter die auftretenden hohen Ströme ohne Schaden leiten kann»
Die Erfindung besteht darin, dass ein silikongesteuerter Steuer-Gleichrichter an eine erste Gleichstromquelle
angeschlossen ist und in Abhängigkeit von federn Umsehaltimpuls
einer Umschaltimpulsquelle einen Schaltimpals
zu einer, an eine zweite Gleichstromquelle angeschlossenen Schalteinrichtung liefert, um mindestens einen Teil der Spannung
der zweiten Gleichstromquelle über die Steuerelektrode
und die Kathode dee silikongesteierten Schalt-Gleichrichters
zu leiten.
Wird der Schalt-Gleichrichter zürn Schalten eines
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Wechselstroms unter hoher di/dt-Belastung verwendet, so werden die verhältnismassig schwachen Umschaltimpulse mit der
Wechselstromquelle durch das Gleichrichten mindestens einer'
Phase der Wechselstromquelle synchronisiert, um Schaltimpulse durch einen Schalt-Gleiohrichter zu erhalten, der.als silikongesteuerter
Gleichrichter durch die Umsehaltimpulse leitend
gemacht wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sieh aus den
Patentansprüchen«, In der Zeichnung ist ein Schaltbild für
eine Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.
Ein silikongesteuerter Schalt-Gleichrichter 10 hat
eine Anode 11, eine Kathode 12 und eine Steuerelektrode 13"ο
Sein Schalten wird durch Schaltimpulse veranlasst, die eine Schaltimpulsquelle 14 liefert. Die Anode 11 und die Kathode
12 des Schalt-Gleichrichters liegen in Reihe mit einer
Belastung, die hohen di/dt-Wert hat, z.B* einem Widerstand
an einer Wechselstromquelle 18.
? Eine erste Gleichstromquelle 20 kann durch eine
doppelweggleiohgerichtete Phase der Wechselstromquelle 16
gebildet werden, wozu ein Doppelweggleichrichternetzwerk 21
über einen Transformator 22 mit der Wechselstromquelle 18 gekuppelt ist. Ferner ist eine zweite Gleichstromquelle 24
vorgesehen,.
Zur Bildung eines einleitenden Sehaltimpulses in
Abhängigkeit von" Umschaltimpulsen der Umsehaltimpulsquelle
ist ein Stromkreis an die Gleichstromquelle 20 angeschlossen.
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Um mindestens einen Teil der Spannung der zweiten Gleichstromquelle
24 über die Steuerelektrode 13 und die Kathode 12
des Schalt-Gleichrichters 10 zu leiten, um diesen leitend zu machen, ist ein an die zweite Gleichstromquelle 24 angeschlossene»
Stromkreis vorgesehene Diesen Beiden Stromkreisen ist eine Schalteinrichtung 40 gemeinsam, die zwei stromführende
Elektroden 42 und 43 und eine Steuerelektrode 41 aufweisto Diese Schalteinrichtung wird leitend, wenn ein
Strom zwischen der Steuerelektrode 41 und einer der stromführenden
Elektroden fliessto
Die Anode 31 und die Kathode 32 eines silikongesteuerten Steuer-Gleichrichters 30 und die Emitterelektrode sowie
die Steuerelektrode 41 der als PIfP-Transistor ausgebildeten
Schalteinrichtung 40 liegen in Reihe in einem an die positive und die negative Ausgangsklemme des Brückengleichrichternetzwerks
21 angeschlossenen Stromkreis» Es,könnte jedoch auch
andere Schalteinrichtungen anstelle des Transistors vorgesehen werden, sofern sie gleiche elektrische Eigenschaften
aufweisen,, In dem erwähnten Stromkreis können zur Begrenzung
des Stroms Widerstände 36 und 38 eingegliedert sein, die durch Kondensatoren 37 bzw· 39 kurzgeschlossen sind, bis
letztere aufgeladen sind. Damit ist gesichert, dass bei Leitendwerden
des silikongesteuerten Steuer-Gleichrichters der Transistor 40 schnell umgeschaltet wird. Der Steuer-Gleichrichter
30 ist somit vorwärts gepolt.
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— 5 — ' ■ ■ - ■
Die stromführenden Emitterelektrode 42 und Kollektorelektrode 43 des Transistors 40 liegen in Reihe mit mindestens
einem Widerstand 50 an der positiven und der negativen Klemme
der zweiten Gleichstromquelle 24 in Reihe, so dass mindestens
ein Teil deren Spannung an der Steuerelektrode 13 und der Kathode 12 des Schalt-Gleichrichiers 10 liegt. Der Transistor
40 ist somit vorwärts gepolt. Bs kann in manchen Fällen notwendig
sein, den Strom durch diesen Kreis zu begrenzen. Hierzu können zusätzlich Widerstände 52 und 54 eingegliedert werden.
Der Widerstand 52 kann durch einen Kondensator 56 kurzgeschlossen werden,.
Um die Umschaltimpulse der Umschaltimpulsquelle 14
MXX der Kathode 32 und der Steuerelektrode des Schalt-Gleichrichters
30 zuzuleiten, kann die Umschaltimpulsquelle 14 mit
dem Schalt-Gleiohrichter 30 über einen Transformator 45 gekuppelt
sein, der eine Primärwicklung 46 und eine Sekundärwicklung 47 aufweist«, letztere ist an die Kathode 32 und die
Steuerelektrode 33 dee Schalt-Gleichrichters 30 angeschlossen.
Der Schalt-Gleichrichter 30 wird in den leitenden
Zustand umgeschaltei», wenn das mit der Steuerelektrode 33 verbundene
Ende der Sekundärwicklung 47 positiv gegenüber seinem anderen ist. Der leitende Schalt-Gleichrichter 30 schließt
einen Emitter-Basis-Strom durch den PNP-Transdistor 40 von
der ersten Gleichstromquelle 20, wodurch der Transistor 40
in den leitenden Zustand umgeschaltet wird·
Damit wird ein Stromkreis von der zweiten Gleichstrom-
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quelle 24 über die Widerstände 54» 52 und 50 geschlossen,,
Da der Transistor 40 aussergewöhnlich schnell umschaltet,
erhöht sich der Strom in diesem Stromkreis sehr schnell und es entsteht eine Spannungsdifferenz am Widerstand 5O0
Die Spannung am Anschlußpunkt 60 ist gegenüber der am Anwchlußpunkt
65 positiv. Da die Steuerelektrode 13 mit dem Anschlußpunkt 60 und die Kathode 12 mit dem Anschlußpunkt 65 verbunden sind, ergibt sich eine Spannung richtiger
Polarität und ausreichender Grosse, um einen Gitterstrom durch
den Schalt-Grleichrichter 10 zu erzeugen, chireh den er während
derjenigen Halbperioden in den leitenden Zustand umgeschaltet ist, in denen die von der Wechselstromqiielle 18 zugeleitete
Spannung an der Anode 11 positiv und an der Kathode 12
negativ ist.
Infolge des schnellen Umschaltens des Transistors 40
und des schnellen Anstiegs des Stroms in dem von ihm geschalteten Stromkreis wird der Schalt-Gleichrichter 10 schnell auf
seine volle leitfähigkeit gebracht und kann den erheblichen Einschaltstrom, der durch die Belastung 16 gegeben ist, ohne
Schaden aufnehmen. Nachdem der Kondensator 56 aufgeladen ist,
wird der Strom durch diesen Stromkreis auf einen unschädlichen Wert durch den Widerstand 52 begrenzt, wodurch einer Zerstörung
des Schalt-Gleiohrichters 10 infolge übermässigen
Gitter-Kathodenstroms begegnet ist,
Beht die Wechselspannung der Weohselstromquelle 18
beim Übergang zur negativen Halbperiode durch Bull, so fällt
die Spannung an den Ausgangsklemmen des Brückengleiehrichteγ-00 9 836/02A2
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netzwerke 21 ebenfalls auf Full, so dass der Steuer-Gleichrichter 30 nicht leitend wird. Die Polarität der Spannung
zwischen der Anode 11 und der Kathode 12 des Schalt-Gleichrichters
10 kehrt sich um, wodurch dieser nichtleitend wirdo Damit ist die Einrichtung wieder bereit für die Verarbeitung
des nächsten Umsehaltimpulses aus der Umschaltimpulsquelle 14ο
Da der Steuer-Gleichrichter 30 in jedem Teil der positiven Halbperiode der Wechselstromspannung in den leitenden Zustand umgeschaltet werden kann, kann die an den
Ausgangsklemmen des Brückengleichrichternetzwerks 21 erscheinende Gleichspannung der Spannungsquelle 20 jeden Wert
zwischen Null und der höchsten Wechselspannung aer Quelle annehmen. Zu Beginn und am Ende dieser Halbperioden, wenn
die Spannung der Gleichstromquelle 20 gering ist, sind die
Teile des Stromkreises elektrisch so ausgelegt, dass sie dieser Spannung gewachsen sindo Sollte der Steuer-Gleichrichter
30 jedoch bei maximaler Wechselspannung umgeschaltet werden, so kann sich eine Spannung ergeben, die die Nennspannung
des Transistors 40 übersteigt«, Aus diesem Grunde kann parallel zum Emitter-Basis-Kreis des Transistors eine
Zener^Diode 70 geschaltet sein» Da die Kathode der Zenerdiode
70 mit der positiven und die Anode mit der negativen Seite der Gleichstromquelle 20 verbunden sind, ist die Zener-Diode
70 rückwärts gepolt. Die Zener-Diode 70 hatte eine inverse Zusammenbruchspannung im Vergleich zur Emmitter-Basis-
Nennspannung des Transistors 40, so dass die diesen
belastende Spannung auf einen unschädlichen Wert begrenzt wird.
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Da der Schaltimpuls von einer Gleichspannung abgeleitet
wird, die eine gleichgerichtete Phase der Wechselstromspannung ist, wird der Impuls mit letzterer synchronisiert,
so dass der silikongesteuerte Schalt-Gleichrichter
nur.in den Halbperioden in den leitenden Zustand geschaltet
werden kann, wenn der Anoden-Kathodenkreis vorwärts gepolt istc
Auch wenn im Ausführungsbeispiel auf bestimmte elektrische Einrichtungen und Polaritäten verwiesen wurde, so
ist die Erfindung auch bei Verwendung anderer Teile feceachbar,
sofern gleiche elektrische Eigenschaften und elektrisch gleichwirkende.
Polaritäten vorliegen.
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Claims (7)
- P a t e η t a η s ρ r ü c he:(1 .Einrichtung zum Regeln der Drehzahl von Ein-oder Mehrphasenwechselstrominduktionsmotoren durch Steuerung des elektrischen Winkels, in dessen Bereich jeder Spannungszyklus der Phasen des zugeleiteten Wechselstroms die zugeordnete Phasenwicklung erregt, wobei ein Umschaltimpuls einem jeder Phase zugeordneten den Erregerkreis der Phasenwicklung schliessenden silikongesteuerten Schalt-Gleichrichter zugeleitet wird, nach Patent ....... (Pat.Anm.G 48 115 VIIIc/ 21ö), dadurch gekenn zeichnet, dass zur Erzielung eines schnellen Ansteigimpulses für den auf hohe di/dt-Belastung schaltenden Schalt-Gleichrichter (10) ein silikongesteuerter Steuer-Gleichrichter (30) an eine erste Gleichstromquelle (20) angeschlossen ist und in Abhängigkeit von jedem Umsehaltimpuls einer Umsehaltimpulsquelle (14) einen Schalttopuls zu einer; an eine zweite Gleichstromquelle (24) angeschlossene·Sehalteinrichtung (40) liefert, um jnindestens einen Teil der zweiten Gleichstromquelle über die Steuerelektrode (13) und die Kathode (12) des silikongesteuerten Schait-Gleichrichters (10) zuleiten,
- 2. Einrichtung naxh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (40) mindestens zwei stromführende Elektroden (42,43) und eine Steuerelektrode (41) auf weist und durch einen Strom zwischen der Steuerelektrode und eine der stromführenden Elektroden eineohaltbar ist, dass dieα0983δ/02Α2-10*inspectedAnode (31) und die Kathode (32) des Steuer-Sleichriehters (30) sowie die Steuerelektrode (41) und die eine Elektrode (42) der Schalteinrichtung (40) in Reihe geschaltet an der ersten Gleichstromquelle (20) liegen, und die Umsehaltimpulse von der TJmschaltimpulsquelle (14) über die Kathode (32) und die Steuerelektrode (33) des Steuer-Gleichrichters (30) in diesen Kreis eingebracht werden,,
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stromführenden Elektroden (42,43) der Schalteinrichtung (40) und mindestens ein Widerstand (507 in Reihe geschaltet an der zweiten Gleichstromquelle (24) liegen, und dass die Kathode (12) und die Steuerelektrode (13) des Schalt-Gleichrichters (10) in Reihe mit diesem Widerstand (50) liegen»
- 4· Schalteinrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3· dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (40) ein Transistor ist,
- 5.SKWMIIBinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüohe, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Schalteinrichtung (40) eine Äegengepolte Zener-Diode (70) liegt.
- 6e Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu Widerständen (36,38,52) in den von den Gleichstromquellen (20,24)gespeisten Stromkreisen Kondensatoren (37 bzw·39 bzw·56) ο° vorgesehen sind.^
- 7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, -^ dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gleichstromquelle (20)ιό die dopptlweggleiohgerichtett Phaat einer Weohselstromquelle 1^ (18) ist, di· duroh den silikongeittuerten Sohalt-Gleiohriohter. - ".■:"■·■" ■ : . "' .*·.. ■■ ■: fe- ." (10) geeohaltet wird* vj: ^>;'uri
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| DE1588248A1 true DE1588248A1 (de) | 1970-09-03 |
Family
ID=24322205
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19671588248 Pending DE1588248A1 (de) | 1965-10-07 | 1967-08-23 | Einrichtung zum Regeln der Drehzahl von Ein- oder Mehrphasenwechselstrominduktionsmotoren |
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| FR (1) | FR93168E (de) |
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (4)
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| US3258612A (en) * | 1966-06-28 | Gate drive circuit for control unit op automatic cathodic protection system | ||
| US3183372A (en) * | 1962-06-21 | 1965-05-11 | Ibm | Control and synchronizing circuit for a wave generator |
| US3292004A (en) * | 1963-05-31 | 1966-12-13 | Danly Mach Specialties Inc | System for controlling the operating period of a responsive device during each cycle of a press or the like |
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- 1967-08-17 GB GB37969/67A patent/GB1162918A/en not_active Expired
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- 1967-09-11 FR FR120545A patent/FR93168E/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR93168E (fr) | 1969-02-21 |
| US3446993A (en) | 1969-05-27 |
| GB1162918A (en) | 1969-09-04 |
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