DE1763460B1

DE1763460B1 - Einrichtung zur drehzahlsteuerung eines reihenschlussmotors

Info

Publication number: DE1763460B1
Application number: DE19681763460
Authority: DE
Inventors: Gediminas Dipl-Ing Bateika
Original assignee: GM Pfaff AG
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1968-06-01
Filing date: 1968-06-01
Publication date: 1972-05-31
Also published as: CH486160A; SE360231B; US3619752A; FR2010002A1; GB1225475A

Description

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über eine Verbindungsstelle 27 an einem an die Lei- hat, zündet dieser, und der Kondensator 28 kann sich rung 11 angeklemmten Kondensator 28 angeschlossen. über ihn und die Primärwicklung 22 des Zündtrans-An der Verbindungsstelle 27 ist ein ohmscher Wider- formators 23 entladen. Durch Verstellung des einstand 29 angeklemmt, der über eine weitere Verbin- stellbaren ohmschen Widerstands 31 wird der Zündungsstelle 30 einerseits mit einem an die Verbin- 5 dungseinsatzpunkt des Unijunctiontransistors 25 verdungsstelle 19 angeschlossenen einstellbaren ohm- ändert.

sehen Widerstand 31 und andererseits über einen Der durch die Primärwicklung 22 des Zündtrans-

ohmschen Widerstand 32 mit dem Kollektor C eines formators 23 fließende Strom induziert in der Sekun-Transistors 33 verbunden ist, dessen Emitter E an die därwicklung 24 eine Spannung, die an der Steuer-Leitung 11 angeklemmt ist. Zwischen einer an die 10 strecke des Thyristors 5 anliegt und dessen Zündung Basis B des Transistors 33 angeschlossene Verbin- bewirkt. Die Sperrwirkung des Thyristors 5 wird dadungsstelle 34 und der Verbindungsstelle 19 ist ein durch bis zum Ende der jeweiligen Halbwelle des. ohmscher Vorwiderstand 35 und zwischen die Ver- pulsierenden Gleichstromes aufgehoben, worauf sich bindungsstelle 34 und die Verbindungsstelle 6 ein der beschriebene Vorgang wiederholt, ohmscher Widerstand 36 geschaltet. 15 Die infolge der Aufhebung der Sperrwirkung des

Nach dem Schließen des Schalters 1 liegt an den Thyristors 5 die Feldwicklung 7 und die Ankerwick-Klemmen 3 und 4 des Brückengleichrichters 2 eine lung 9 durchfließenden Stromstöße bewirken eine von pulsierende Gleichspannung, deren Spannungsverhai- der Einstellung des einstellbaren ohmschen Widerten dem des Wechselstromnetzes gleicht, d. h., die stands 31 abhängige Drehzahl des Reihenschluß-Spannungsschwankungen des Wechselstromnetzes 20 motors 8. Sein Drehzahlverhalten hängt außerdem wirken sich auch auf die Gleichspannung aus. Durch noch von seiner jeweiligen Belastung ab. Wird der die Anordnung der Zenerdiode 20 herrscht zwischen Motor bei konstanter Einstellung des Widerstands 31 der Verbindungsstelle 19 und der Leitung 11 eine belastet, so würde seine Drehzahl absinken, wenn stabilisierte Gleichspannung, die über den einstell- nicht eine Drehzahlstabilisierung durch Ausnutzung baren ohmschen Widerstand 31 und den ohmschen 25 der während der Sperrphase des Thyristors 5 in der Widerstand 29 der Emitter-Basis-Strecke E—B₁ des Ankerwicklung 9 erzeugten Gegen-EMK erfolgen Unijunctiontransistors 25 zugeführt wird. würde.

Der parallel zu der Zenerdiode 20 geschaltete ohm- Da die Induktivität der Feldwicklung 7 größer als

sehe Widerstand 21 überbrückt etwaige im Sperr- die der Ankerwicklung 9 ist, fließt in der Feldwickbereich der Zenerdiode 20 entstehende Streuspan- 30 lung 7 und in der Diode 12 noch ein Strom, wenn nungen. die Ankerwicklung 9 bereits stromlos ist. Die dadurch

Die Basis-Basis-Strecke B₁ —B₂ des Unijunction- erzeugte Ankerspannung ist der Drehzahl und dem transistors 25 erhält ihre Spannung über die zwischen magnetischen Fluß des Motors proportional und wird beiden ohmschen Vorwiderständen 16 und 18 liegende über die Verbindungsstelle 6 und den Widerstand 36 Verbindungsstelle 17. Durch den Vorwiderstand 18 35 der Basis-Emitter-Strecke B—E des Transistors 33 werden die Spannungsschwankungen am Brücken- zugeführt. Durch den an der Verbindungsstelle 19 gleichrichter 2 zur Steuerung des Zündzeitpunktes angeschlossenen ohmschen Vorwiderstand 35 erhält des Unijunctiontransistors 25 dadurch ausgenutzt, die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 33 bereits daß sich bei einer Erhöhung der Spannung zwischen eine Vorspannung.

den Klemmen 3 und 4 auch die Spannung zwischen 40 Sobald das den Motor belastende Drehmoment der Verbindungsstelle 17 und der Leitung 11 und abnimmt, steigt seine Drehzahl bei konstanter Eindamit an der Basis-Basis-Strecke B₁-B₂ des Unijunc- stellung des ohmschen Widerstands 31. Infolgedessen tiontransistors 25 im Verhältnis dazu erhöht. Bei wird der Basis B des Transistors 33 über den ohmsonst gleichbleibenden Verhältnissen zündet der Uni- sehen Vorwiderstand 36 mehr Strom zugeführt, der junctiontransistor 25 somit später. Bei Spannungs- 45 Kollektorstrom des Transistors 33 erhöht sich und abfall zündet er sinngemäß früher. entlädt teilweise den Kondensator 28 über die Wider-

Das vor die Basis B₂ des Unijunctiontransistors 25 stände 29 und 32 und die Kollektor-Emitter-Strecke geschaltete Trimmpotentiometer 26 dient zum Ein- des Transistors 33. Durch diese teilweise Entladung stellen seines Arbeitspunktes und gleicht somit die des Kondensators 28 setzt die Zündung des Unijunc-Exemplarstreuungen des inneren Spannungsverhält- 50 tiontransistors 25 erst später ein, so daß auch der nisses des Unijunctiontransistors 25 aus, die sich aus Thyristor 5 später zündet und die dem Motor zuge-Unterschieden des die Zündung bestimmenden Ver- führten Stromimpulse kürzer werden. Die Drehzahl hältniswertes in bezug auf die Spannungsdifferenz des Motors sinkt dadurch entsprechend ab. zwischen den beiden Basen B₁ und B₂ des Unijunc- Bei einem größeren Drehmomentbedarf sinkt die

tiontransistors 25 ergeben. 55 Drehzahl des Motors 8 etwas stärker ab und damit

Die zwischen der Verbindungsstelle 19 und der aiuch der dem Transistor 33 zugeführte Strom. InLeitung 11 liegende stabilisierte Spannung läßt einen folgedessen wird der Kondensator 28 weniger oder der Einstellung des einstellbaren ohmschen Wider- überhaupt nicht entladen, so daß der Unijunctionstands 31 entsprechenden Strom durch den ohmschen transistor 25 den Thyristor 5 jeweils früher zündet Widerstand 29 zum Kondensator 28 fließen und lädt 60 und der Motor durch Zuführung längerer Stromdiesen auf. Sobald die Verbindungsstelle 27 das impulse die durch den ohmschen Widerstand 31 ein-Zündpotential des Unijunctiontransistors 25 erreicht gestellte Drehzahl wieder erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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Durch diese Maßnahme werden Schwankungen

Patentanspruch: in der Netzspannung ausgeglichen, eine genau mit

dem Einstellwert des einstellbaren ohmschen WiderEinrichtung zur Drehzahlsteuerung eines aus Standes übereinstimmende Drehzahlsteuerung erreicht einer veränderlichen pulsierenden Gleichspan- 5 und die Stabilisierung der Drehzahl erfolgt ausschließnungsquelle über einen Thyristor gespeisten Rei- lieh durch die in der Ankerwicklung erzeugte Gegenhenschlußmotors, wobei die Zündung des Thy- EMK.

ristors über einen Unijunetiontransistor erfolgt, Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der

dessen eine Emitter-Basis-Strecke an die Verbin- Zeichnung in einem Schaltschema dargestellt, dungsleitung eines i?C-Gliedes angeschlossen ist, io Von den Klemmen R, M„ eines Wechselstrommit dem die Emitter-Kollektor-Strecke eines Tran- netzes kann mittels eines Schalters 1 Spannung an sistors in Verbindung steht, dessen Basis-Emitter- einen Brückengleichrichter 2 gelegt werden, so daß Strecke mit den Klemmen des Reihenschluß- von dessen Klemmen 3 und 4 eine pulsierende Gleichmotors verbunden ist, dadurch gekenn- spannung abgenommen werden kann. An die zeichnet, daß das ÄC-Glied (28, 29) über 15 Klemme3 ist die Anode/1 eines Thyristors5 angeeinen einstellbaren ohmschen Widerstand (31) schlossen, dessen Kathode K über eine Verbindungsunmittelbar an einer Zenerdiode (20) liegt, die in stelle 6 mit der Feldwicklung 7 eines Reihenschluß-Reihe mit mindestens einem ohmschen Vorwider- motors 8 verbunden ist, der ein Gleichstromreihenstand (18, 16) an die Gleichspannungsquelle (2) scMußmotor oder ein Universalmotor sein kann, angeschlossen ist, und daß die Basis-Basis-Strecke 20 Die Feldwicklung 7 und die Ankerwicklung 9 des des Unijunctiontransistors (25) mit der Reihen- Reihenschlußmotors 8 sind über eine Verbindungsschaltung der Zenerdiode (20) und des ohmschen stelle 10 in Reihe geschaltet. Das freie Ende der Vorwiderstands (18) verbunden ist. Ankerwicklung 9 ist über eine Leitung 11 mit der

Klemme 4 des Brückengleichrichters 2 verbunden. 25 Parallel zu der Feldwicklung 7 und zu der Anker-

wicklung 9 des Reihenschlußmotors 8 ist jeweils eine

Diode 12,13 geschaltet, und zwar so, daß die Kathode der Diode 12 an die Verbindungsstelle 6 angeschlossen ist, während ihre Anode und die Kathode der

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung 30 Diode 13 gemeinsam an die Verbindungsstelle 10 anzur Drehzahlsteuerung eines aus einer veränderlichen geschlosen sind. Die Anode der Diode 13 ist schließpulsierenden Gleichspannungsquelle über einen lieh mit der Leitung 11 verbunden. Thyristor gespeisten Reihenschlußmotors, wobei die Zwischen der Verbindungsstelle 6 und der Leitung

Zündung des Thyristors über einen Unijunctiontran- 11 liegen außerdem noch ein Kondensator 14 und sistor erfolgt, dessen eine Emitter-Basis-Strecke an 35 ein mit diesem in Reihe geschalteter ohmscher Widerdie Verbindungsleitung ernes i?C-Gliedes angeschlos- stand 15.

sen ist, mit dem die Emitter-Kollektor-Strecke eines An der Klemme 3 des Brückengleichrichters 2 ist

Transistors in Verbindung steht, dessen Basis-Emitter- außerdem ein ohmscher Vorwiderstand 16 angeschlos-Strecke mit den Klemmen des Reihenschlußmotors sen, der über eine Verbindungsstelle 17 mit einem verbunden ist. 40 weiteren ohmschen Vorwiderstand 18 verbunden ist.

Bei einer bekannten derartigen Einrichtung (fran- Dieser ist über eine Verbindungsstelle 19 an eine zösische Patentschrift 1 377 423) ist der Anschluß des Zenerdiode 20 angeschlossen, welche ihrerseits mit Unijunctiontransistors so gewählt, daß sich keine der Leitung 11 verbunden ist. Zwischen der Verbinstabilisierten Drehzahlverhältnisse des Motors bei dungsstelle 19 und der Leitung 11 liegt parallel zu der Schwankungen der Netzspannung ergeben. Außerdem 45 Zenerdiode 20 ein ohmscher Widerstand 21. erfolgt die Einstellung der Motordrehzahl durch Be- An der Leitung 11 ist die Primärwicklung 22 eines

einflussung des Steuerkreises des Transistors, der Zündtransformators 23 angeschlossen, dessen Sekunauch durch die Gegen-EMK gesteuert wird. Dadurch därwicklung 24 zwischen die Zündelektrode St des ergibt sich ein ungünstiges Drehzahlverhalten des Thyristors 5 und: die Verbindungsstelle 6 geschal-Motors. Insbesondere genügt diese Schaltung nicht, 50 tet ist.

um eine ausreichende und nicht von der jeweils ein- Die Primärwicklung 22 des Zündtransformators 23

gestellten Drehzahl abweichende Stabilisierung des ist an die Basis B₁ eines Unijunctiontransistors 25 Motors im unteren Drehzahlbereich zu erzielen. angeschlossen, dessen Basis B₂ über ein Trimm-

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zu- potentiometer 26 mit der Verbindungsstelle 17 vergrunde, den Anschluß und die Steuerung des Uni- 55 bunden ist.

junetiontransistors für den Thyristor so vorzunehmen, Der Unijunetiontransistor 25 hat die Eigenschaft,

daß Schwankungen der Netzspannung das Zündver- daß der Strom zwischen dem Emitter E und der halten des Unijunctiontransistors nicht verändern. Basis B₁ unterbrochen ist, solange die Spannung zwi-

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer sehen dem Emitter E und der Basis B₁ einen be-Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch ge- 60 stimmten Verhältniswert der zwischen den Basen B₁ löst, daß das RC-Glied über einen einstellbaren ohm- und B₂ anliegenden Spannungsdifferenz nicht übersehen Widerstand unmittelbar an einer Zenerdiode schreitet. Sobald zwischen dem Emitter E und der liegt, die in Reihe mit mindestens einem ohmschen Basis B₁ liegende Spannung diesen Verhältniswert Vorwiderstand an die Gleichspannungsquelle ange- überschreitet, zündet der Unijunetiontransistor 25, schlossen ist, und daß die Basis-Basis-Strecke des 65 und es fließt ein Strom vom EmitterE zur BaSIsB₁. Unijunctiontransistors mit der Reihenschaltung der Dieser Betriebszustand hält bis zur Unterbrechung Zenerdiode und des ohmschen Widerstandes verbun- dieses Stromes an, den ist. Der Emitter E des Unijunctiontransistors 25 ist