DE1763693A1 - Elektrischer Antrieb - Google Patents

Description

T763693

19. Juli 1968

QUICK-RÜTAN Becker & Co, Darmstadt, Gräfenhäuser Straße Θ5

Elektrischer Antrieb

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb zum Antreiben einer Arbeitsmaschinenwelle mit geregelter Drehzahl* rolt einem Kupplungsmotor, der eine elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung und -bremse aufweist.

Es ist bekannt, bei einem Antrieb dieser Art zur Drehzahlregelung einen mit der Antriebswelle des Kupplungsmotors mitdrehbaren Fliehkraftschalter vorzusehen, über den der Kupplungeerregerstromkreis geschlossen wird, solange die Ist-Drehzahl kleiner als die Soll-Drehzahl ist, und der den Kupplungserregerstromkreis unterbricht, wenn die Ist-Drehzahl die Soll-Drehzahl Überschreitet (USA-Patentschrift 3 253 563). Eine solche Regelung ist schon wegen der unvermeidbaren Ansprechtoleranz des Fliehkraftschalter verhältnismäßig ungenau. Sie ist ferner empfindlich gegen mechanische Erschütterungen und Verschmutzung. Eine Einstellung der Soll-Drehzahl ist zwar durch Verwendung mehrerer unterschiedlich abgestimmter Fliehkraftechalter möglich, doch ist eine derartige"' Änderung der Soll-Drehzahl auf wenige fest vorgegebene Drehzahlstufsn beschränkt. Der Regelbereich ist klein.

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Hflit der Erfindung soll ein Kupplungsmotor-Antrieb geschaffen werden, der insbesondere eine genaue und rasch ansprechende Drahzahlregelung erlaubt.,

Diese Aufgabe uiird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Antrieb gelöst, der gekennzeichnet ist durch ein an sich bekanntes Drehzahlmeßglied, das auf der Abtriebsuielle des Kupplungsmotors sitzt und eine Wechselspannung liefert, deren Amplitude eine Funktion der Ist-Drehzahl der Abtriebawelle des Kupplungsmotors ist, ferner durch eine Formerschaltung, die das Ausgangssignal des Drehzahlmeßgliedes in sine der Drehzahl im wesentlichen proportionale Gleichspannung mit überlagerter Wechselspannung umwandelt, sowie durch einen elektronischen Regler, der die Kupplung einschaltet, sobald das Ausgangssignal der Formerschaltung eine erste Bezugsspannung unterschreitet, und der die Bremse einschaltet, uisnn das Ausgangssignal der Formerschaltung eine zweite, höhere Bezugsspannung überschreitet.»

Es handelt sich also um eine amplitudenabhängige elektronische Regelung, bei der dafür gesorgt ist, daß im stationären Betriebszustand Bremse und Kupplung in periodischem Wechsel wirksam gemacht werden, wobei das Verhältnis der Einschaltdauern von Kupplung und Bremse durch den Regler in Abhängigkeit von der vorgegebenen Soll-Drehzahl bzw. der Abweichung der Ist-Drehzahl von der Soll-Drehzahl bestimmt wird. Dadurch, daß dem Regler eine der Drehzahl im wesentlichen proportionale Gleichspannung mit überlagerter Wechselspannung zugeführt wird, läßt sich er-

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reichen» daß schon kleine Drehzahländerungen große Änderungen des Tastverhältnisses von Kupplungs- und Bremsstrom bewirken. Die Empfindlichkeit der Regelung ist daher hoch. Der Regelbereich ist groß.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Formerschaltung im wesentlichen aus einem Vollweggleichrichter und einer nachgeschalteten RC-Schaltung, die eine Teilglättung der vom Vollweggleichrichter gelieferten pulsierenden Gleichspannung bewirkt. Eine solche Formerschaltung ist besonders einfach, billig und zuverlässig. Vorteilhaft ist der Ausgang des Vollweggleichrichters auf ein vorbestimmtes Gleichspannungspotential vorgespannt. Dadurch wird erreicht, daß der Regler bereits auf sehr geringe Eingangssignale zuverlässig anspricht.

Zweckmäßig weist der Regler zwei mit einem gemeinsamen Eingang verbundene Verstärkerkanäle auf,von denen der eine die Kupplung und der andere die Bremse betätigt, und ist einer der Verstärkerkanäle mit einer zusätzlichen Umkehrstufe ausgestattet. Zwischendem gemeinsamen Eingang und den beiden Verstärkerkanälen ist vorteilhafterweise eine Impedanzwandlerstufe vorgesehen, die eine unerwünschte Belastung der Formerschaltung verhindert»

Zwecks Vorgabe der Soll-Drehzahl liegt vorzugsweise zwischen dem Drehzahlmeßglied und dem Eingang des Reglers ein als Spannungsabschwächer geschaltetes Solldrehzahl-Stellglied. Für eine stufenweise Solldrehzahl-Einstellung können umschaltbare Span-

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nungsteileriuiderstände vorhanden sein. Eine stetige Drehzahleinstellung wird beispielsweise mit Hilfe eines Potentiometers möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Solldrehzahl-Stellglied ein zwischen dem Drehzahlmeßglied und der Formerschaltung angeordneter Übertrager mit änderbarem Kopplungsgrad verwendet mird. Ein derartiges Stellglied ist kontaktfrei und v/ermeidet dadurch alle mit mechanisch bewegten Kontakten verbundenen Nachteile.

Die beiden Verstärkerkanäle sind zweckmäßig aus Schalttransistoren kontaktlos aufgebaut.

Der Eingangskreis des ersten Schalttransistors jedes der beiden Verstärkerkanäle ist vorzugsweise zwecks Vorgabe der Bezugsspannungen auf eine vorbestimmte Spannung vorgespannt. Dies hat den Vorteil, daß die Schalttransistoren bereits durch niedrige Signale zum Ansprechen gebracht werden können und ein Ansprechen nicht erst nach Überschreiten eines bestimmten Schwellwertes erfolgt.

Der Kupplungswicklung und der Bremswicklung sind zweckmäßig V/orwiderstände zur Herabsetzung der Zeitkonstanten der Kupplungsund Brems-Erregerstromkreise vorgeschaltet.

Als Drehzahlmeßglied eignet «ich besonders ein induktiver Spannungsgeber mit einer mehrpolig radial magnetisieren Dauermagnetscheibe und einem E-Schnitt-Kern, dessen littelechenkel

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eine Spule trägt und dessen Auöenschenkel gegen den mittel— schenkel um zuiei Pole der Dauermagnetscheibe versetzt angeordnet sind» Dadurch läßt sich bei vorgegebenem Durchmesser der Dauermagnetscheibe ausreichender UJickelraum auch bei hoher Polzahl gewinnen«

UJeitere merkmale, Vorteile und Aniuendungemöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.

Es zeigt?

Figur 1 ein Prinzipechaltbiltf einer Anordnung nach der Erfindung,

Figur 2 schematisch ein bei der Anordnung nach Figur 1 verwendetes induktives Drehzahlmeßglied,

Figur 3a die Spannung am Ausgang des "Solldrehzahl-Stellgliedes,

Figur 3b die gleichgerichtete Ausgangespannung dee SoIldrehzahl-Stellgliedee,

Figur 3c die Spannung am Eingang dee Reglere»

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Figur 4a die Eingangsspannung des Reglers sowie die Kupplungs- und Bremsspannungen bei unbelasteter Arbeitsmaschine,

Figur 4b eine Darstellung entsprechend Figur 3a für den Fall einer belasteten Arbeitsmaschine, und

Figur 5 Spannungen, mis eis bei der Schaltungsanordnung nach Figur 1 auftreten, uienn das Solldrehzahl-Stellglied verstellt Bird, und zwar:

Figur 5a die Auegangsspannung des Drehzahl-Meßgliedes,

Figur 5b eis Spannung am Ausgang des Solldrehzahl-Stellgliedes,

Figur 5c die Spannung am Eingang des Reglers,

Figur 5d die an der Kupplungsnicklung anliegende Spannung sowie

Figur 5e die an der Bremsuficklung anliegende Spannung.

Die Schaltungeanordnung nach Figur 1 wird von einem Drehzahl-Meßglied 1 ausgesteuert. Das Drehzahlmeßglied liefert eine Spannung, deren Amplitude und Frequenz abhängig von, und zwar im wesentlichen proportional zu, der Drehzahl der Abtriebeuielle

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des Antriebsmotors sind. His Antriebsmotor, dient ein an sich bekannter Kupplungsmotor roit elektromagnetisch betätigter Reibungskupplung und -bremse, von dem in Figur 1 nur die Kupplungsuiicklung 2 und die Bremsiuicklung 3 dargestellt sind.

Das Drehzahl-flfleßglied kann zweckmäßig eine auf der Antriebswelle des Kupplungsmotors sitzende Dauermagnetscheibe 4 aufweisen, der ein Magnetkern 5 mit Spule 6 gegenübersteht.(Figur 2), Die Mantelfläche der Scheibe 4 bildet eine abwechselnde Folge uon magnetischen Nord- una Südpolen 7 bzw. 8. Bei einer Drehung der Scheibe 4 werden infolgedessen in der feststehenden Spule Spannungen induziert, die die obengenannte Bedingung erfüllen, d. h. deren Amplitude ynd Frequenz proportional zur Drehzahl der Abtriebsweile das Kupplungsmotors sind. Wie aus Figur 2 hervorgeht, handelt es sich bei dem Magnetkern 5 um einen E-Schnitt-Kern mit Schenkeln von im wesentlichen gleicher Breite. Die beiden Außenschenkel sind gegen den fflittelschenkel um je zuiei Pole versetzt angeordnet· Durch diese maßnahme wird sichergestellt, daß für die Spule 6auch bei hoher Polzahl der Scheibe 4 ein ausreichend großer Siickslraum zur Verfügung steht bzw. bei vorgegebenem Durchmesser der Scheibe 4 die Polzahl groß gewählt werden kann.

An das Drehzahl-ffleöglied 1 ist, wie in Figur 1 gezeigt, sin Solldrehzahl-Stellglied 10 angeschlossen. Im veranschaulichten Ausführungsbsispiel bsstaht dieses Stellglied aus einem Übertrager mit einer zur Spule 6 parallelgeschalteten Priinärwick-

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lung 11 und einer Sekundärwicklung 12. Der Kopplungsgrad der beiden Wicklungen 11, 12 ist Über ein Gestänge 13 mittels eines Füßpedals 14 einstellbar. Der Ausgang der Sekundärwicklung 12 ist mit einer Vollweggleichrichterbrücke 15 verbunden, deren eine Gleichspannungs-Ausgangsseite 16 über einen Spannungsteiler mit Widerständen 17, 18 auf eine Vorspannung von -6 V gelegt ist. Die andere Gleichspannungs-Ausgangsseite 19 der Gleichrichterbrücke 15 ist über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 20 und einem Kondensator 21 mit Masse sowie über eine Leitung 22 mit der Basis eines Transistors 24 verbunden. Die Basis des Transistors 24 bildet den Eingang des insgesamt mit 25 bezeichneten Reglers. Der Transistor 24 wird in Kollektorschaltung -betrieben und wirkt als Impedanzwandler mit hohem Eingangs- und niedrigem Ausgangswiderstand. Er verhindert eine übermäßige Belastung des Soll-Drehzahl-Stellgliedes 10 und der RC-Schaltung 20, 21.

Ein Schalter 27, der mit dem Gestänge 13, wie in Figur 1 ange*- deutet, mechanisch verbunden ist, legt in der in Figur 1 gezeigten AUS-Stellung den Emitter des Transistors 24 auf die negative Betriebsspannung von -12 Volt, auf der der Kollektor des Transistors 24 ständig gehalten ist. In der AUS-Stellung trennt der Schalter 27 ferner die Verbindung zwischen dem Emitter des Transistors 24 und der Reihenschaltung aus einem Widerstand 28 und einem Potentiometer 29 auf, dessen eine Seite an die positive Betriebsspannung von +6 Volt angeschlossen ist. Parallel zu der Reihenschaltung aus Schalter 27 und Widerstand liegt ein Kondensator 30.

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IYlit dem Emitter des Transistors 24 ist die Basis eines als Umkehrstufe dienenden Transistors 32 verbunden· Der Emitter des Transistors 32 ist an den Schleifer eines Potentiometers angeschlossen, das zwischen -12WoIt und Masse, liegt«. NIit dem kollektorseitigen Ausgang des Transistors 32 steht der Eingang eines Treibertransistors 34 in Verbindung, der einen Endtransistor 35 aussteuert. Im Kollektorkreis des Endtransistors 35 liegen ein einstellbarer Vorwiderstand 36 und in Reihe damit die Kupplungswicklung 2. Parallel zu der Reihenschaltung aus Kupplungswicklung 2 und Vorwiderstand 36 liegt eine Diode 37.

Der Schleifer des Potentiometers 29 ist mit dem Eingang eines zweiten Treibertransistors 40 verbunden, der einen Endtransistor 41 steuert. Im Kollektorkreis des Endtransistors 41 liegen ein Vorwiderstand 42 und die Bremswicklung 3, denen eine Diode 43 parallel geschaltet ist. Ein insgesamt mit 45 bezeichnetes Netzteil liefert eine negative Betriebsspannung von -24 Volt, von der über einen Widerstand 46 die Betriebsspannung von -12 Volt abgeleitet ist, sowie die mittels einer Zenerdiode 47 stabilisierte positive Betriebsspannung von +6 Volt» Zur Stabilisierung der -12 V-Spannung dient eine Zenerdiode

Die Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt.

Ee sei zunächst angenommen, daß das Fußpedal 14 nicht gedrückt ~_ ist. Dies bewirkt, daß die Kopplung zwischen Primärwicklung 11 und Sekundärwicklung 12 auf den höchsten Wert (nahezu 1) einge-

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stellt und der Schalter 27 in die AUS-Stellung gebracht ist. In dieser Stellung legt der Schalter 27 die Betriebsspannung von -12 UoIt an die Basis des Transistors 32. Die Basis des Transistors 32 befindet sich infolgedessen auf einem höheren negativen Potential als der Emitter dieses Transistors, der Über das als Spannungsteiler wirkende Potentiometer 33 auf einer vorangestellten Spannung von beispielsweise -6 Volt gehalten ist. Der Transistor 32 ist daher gesperrt· Das bedeutet, daß das Basispotential des Treibertransietors 34 positiv gegenüber dem Emitterpotential ist und der Transistor 34 ebenfalls sperrt. Da der Treibertransistor 34 stromlos ist, uiird auch der Endtransistor 35 gesperrt. Die Kupplungseiicklung 2 ist stromlos. Der Schalter 27 trennt in der AUS-Stellung außerdem die Basis des Treibertransistors 40 vom Emitter des Transistors 24 ab, so daß die Basis des Treibertransistors 40 positiver als der Emitter dieses Transistors wird und der Treibertransistor 40 sperrt. Dies bewirkt, daß auch der Endtransistor 41 gesperrt wird. Die Bremswicklung 3 ist stromlos. Es sind also uieder Kupplung noch Bremse des Kupplungsmotors betätigt. Der Motor befindet sich im Leerlauf. Die Abtriebswelle steht still. Das Drehzahl-Ifießglied 1 gibt keine Spannung ab.

Es sei nunmehr angenommen, daß das Fußpedal 14 gedruckt wird. Dadurch wird der Schalter 27 in die EIN-Steliung gebracht. Die Basis des Transistors 32 wird von -12 Volt getrennt. Die Verbindung zwischen dem Emitter de« Transistors 24 und dem UJider-

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stand 28 wird hergestellt. Da die Drehzahl zunächst noch gleich 0 ist, liefert das Drehzahlmeßglied 1 keine Spannung. Am Eingang 22 des Reglers 25 liegt die mittels der Widerstände 17, 18 vorgegebene Vorspannung der Gleichrichterbrücke vermindert um den Spannungsabfall der Brücke an. Dies läßt an der Basis des Transistors 32 eine Spannung entstehen (ungefähr -5,5 V),

die ausreicht, um den Transistor 32 voll durchzusteuern. Der Transistor 32 liefert Strom auf die Basis des Treibertransistors 34, der seinerseits den Endtransistqr 35 aufsteuert. Die Kupplungsuiicklung 2 kommt über den Voruiiderstand 36 unter Strom. Die Kupplung spricht an; die Abtriebsujelle des Motors wird mit der ständig rotierenden IKIotormelle gekuppelt und beginnt, sich zu drehen. Da die Kupplungsmicklung 2 mährend des Anlauf Vorganges ständig an Spannung liegt, steigen die Drehzahl der Abtriebsujelle und damit die Ausgangsspannung des Drehzahlmeßgliedes 1 rasch an.

Figur 3a zeigt den zeitlichen Verlauf der in der Sekundärwicklung 12 induzierten Spannung 50;- in Figur 3b ist die Spannung dargestellt, die an der Ausgangsseite 19 der Gleichrichterbrücke 15 erhalten würde, uienn die nachgeordnete Schaltung nicht vorhanden märe. Dadurch, daß an den Ausgang 19 der Gleichrichterbrücke 15 das RC-Glied 20,21 angeschlossen ist, das beispielsweise eine Zeitkonstante T = RC von ungefähr 20 ms hat, wird die pulsierende Gleichspannung 51 in ein Spannungssignal 52 gemäß Figur 3c umgewandelt. Das Spannungssignal 52 ist eine Gleichspannung mit überlagerter Wechselspannung entsprechend der Umladung des Kondensators 21.

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Der Drehzahlanstieg dauert an, bis die Amplitude der Spannung 52 an der Basis des Transistors 24 erstmals einen solchen liiert erreicht, daß der Treibertransietor 40 und der Endtransistor 41 öffnen und die Bremswicklung 3 stromführend wird.

UJie die Figur 4a erkennen läßt, ist die Schaltung derart ausgelegt, daß bei unbelasteter Arbeitsmaschine die Spannung 52 am Eingang des Reglers 25 für jede Halbperiode der Spannung 50 kurzzeitig einen ersten liiert erreicht, bei dem die Transistoren 40, 41 und damit die Bremswicklung 3 stromführend werden, sowie einen zweiten Wert, bei dem die Transistoren 34, 35 sowie die Kupplungswicklung 2 stromführend werden. Der Spannungswert, bei dem die .Bremse eingeschaltet wird, ist in Figur 4a mit LL·.. bezeichnet, während der Spannungswert für das Ansprechen der Kupplung mit LL·., bezeichnet ist. Die Spannung Ug.. ist also diejenige Spannung am Eingang 22, bei der der Treibertransistor 40 aus dem Sperrzustand in den leitenden Zustand übergeht, während die Spannung U..., die Spannung ist, die am Eingang des Reglers erforderlich ist, um den Treibertransistor 34 aus dem Sperrzustand in den leitenden Zustand zu bringen. Die Spannung U„y wird mittels des Potentiometers 29, die Spannung U^,. mittels des Potentiometers 33 fest eingestellt. Der Regler 25 arbeitet auf diese Weise im wesentlichen nach Art eines stetigen Reglers, der wechselweise die Kupplungewicklung 2 und die Bremewicklung derart erregt, daß die am Stellglied 10 eingestellte Solldrehzahl aufrechterhalten wird.

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UJird die Arbeitsmaschine belastet, sinkt die Spannung des Drehzahl-Meßgliedes momentan ab. Das Basispotential des Transistors 24 fällt; das Basispotential des Transistors 32 steigt» Entsprechend fällt das Basispotential des Treibertransistors Die Kupplungsiuicklung 2 wird für eine größere Zeitspanne stromführend (Figur 4b), Gleichzeitig wird das Basispotential des Treibertransistors 40 weniger negativ, uias zur Folge hat, daß die Bremse ausgeschaltet bleibt. Die Drehzahl wird dadurch mieder auf den voreingestellten liiert zurückgeführt«

Es versteht sich, daß die Figuren 4a und 4b als reine Schemazeichnungen aufzufassen sind, die das Prinzip der Funktionsweise des Reglers 25 erkennen lassen. Durch das Wechselspiel von Kupplung und Bremse wird dafür gesorgt, daß die am Solldrehzahl-Stellglied 10 vorgegebene Drehzahl lastunabhängig aufrechterhalten wird.

Es sei nun angenommen, daß das Fußpedal 14 weiter durchgetreten tuirdo Dadurch wird die Kopplung der Wicklungen 11, 12 des Solldrehzahl-Stellgliedss 10 verringert. Dies hat, obwohl die Drehzahl und damit die vom Drehzahl-Meßglied abgegebene Spannung momentan noch ihren vorherigen Wert aufweisen, zur Folge, daß die Spannung an der Sekundärwicklung 12 sinkt. An der Basis des Transistors 32 steigt daher das Potential an. Der Transistor 32 wird stärker durchgesteuert. Dementsprechend nimmt das Integral des durch die Kupplungswicklung 2 fließenden Stromes zu. Das Anwachsen des Integrals des Kupplungsstromes dauert an, bis die

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vom Drehzahl-Meßglied 1 abgegebene Spannung einen solchen UJert erreicht hat, daß das Potential an der Basis des Transistors auf ungefähr den ursprünglichen U/ert zurückgebracht ist. Bei noch weiterem Durchtreten des Fußpedals 14 wiederholt sich dieses Spiel, bis die vorgesehene höchste Drehzahl der AbtriebsuiB 1 Ib des Kupplungsmotors erreicht ist.

Wird beim Arbeiten mit höchster Drehzahl das Fußpedal 14 plötzlich losgelassen, wird der Kopplungsgrad der Wicklungen 11, 12 auf den fllaximaltuert (praktisch gleich 1) gebracht. Infolgedessen wird die volle Spannung des Drehzahl-flleßgliedes über das Solldrehzahl-Stellglied 10.übertragen. Die negative Spannung am Emitter des Transistors 24 steigt steil an. Der Treibertransistor 34 wird zugesteuert, mährend der Treibertransistor 40 aufgesteuert wird. Die Bremsuficklung 3 kommt unter Dauerstrom. Das Abbremsen erfolgt so rasch, daß die Drehzahl bereits stark abgefallen ist, wenn der Schalter 27 die AUS-Stellung erreicht. Sobald der Schalter 27 mieder in der AUS-Stellung angelangt ist, wird die in Figur 1 obere Elektrode des Kondensators 30 plötzlich an -12 UoIt gelegt. Da sich diese Kondensatorelsktrode zuvor auf dem Basispotential des Transistors 32 von ungefähr -5,5 Volt befunden hatte, muß sich der Kondensator 30 jetzt um ungefähr 6 UoIt aufladen. Dadurch u/ird der Treibertransistor 40 nochmals voll durchgssteuert. Der Motor uiird uieiter abgebremst. !TIit zunehmender Aufladung des Kondensators 30 sinkt die Spannung an der Basis des Transistors 40 ab. llienn der Kondeneator 30 aufgeladen ist und der Verbindungspunkt

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der Widerstände 28, 29 mieder positives Potential (von 0 bis +6 M) erreicht hat, werden die Transistoren 40, 41 gesperrt und wird die Bremswicklung 3 entregt. Die Dauer, für die die Bremse zusätzlich eingeschaltet bleibt, nachdem der Schalter 27 die AUS-Stellung erreicht hat, wird durch die Bemessung des Kondensators 30 und des Potentiometers 29 bestimmt. Sie ist so gewählt, daß die Abtriebsuielle des fflofcors beim endgültigen Sperren der Transistoren 40, 41 mit Sicherheit stillsteht.

In Figur 5 sind die beim Hochfahren und Abbremsen des Antriebes auftretenden Spannungen nochmals schematisch übersichtlich zusammengestellt. Figur Sa zeigt die unmittelbar am Ausgang des Drehzahl-lfleßgliedes 1 gemessene Spannung, Figur 5b die Spannung an der Sekundärwicklung 12 des Solldrehzahl-Stellgliedes 10, Figur 5c die Spannung am Eingang 22 des Reglers 25, Figur Sd die Spannung an der Kupplungswicklung 2 und Figur 5e die Spannung an der Bremsttficklung 3.

Die Dioden 37 und 43 verhindern* daß die Transistoren 34, 35 bzw. 40, 41 mit schädlichen Überspannungen beaufschlagt werden, ujenn nach Sperrung der Endtransistoren 35 bzw. 41 die in der Kupplungsmicklung 2 bzui. der Bremsuiicklung 3 gespeicherte Energie abgebaut wird.

Die Vormiderstände 36 und 42 sind vorgesehen, um die Zeitkonstante des Kupplungs- und des Bremserregerkreises klein zu halten und damit das Ansprechen von Kupplung und Bremse zu beschleunigen,

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Claims (11)

1. A η β ρ ν Ü C h β

   / 1.,/Elektrischer Antrieb zum Antreiben einer Arbeitsmaschinen^ welle mit geregelter Drehzahl, mit einem Kupplungsmotor, der eine elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung und -bremse aufmeist, gekennzeichnet durch ein an sich bekanntes Drehzahl· meßglied (1), das auf der Abtriebewelle "des Kupplungsmotors sitzt und eine Wechselspannung liefert, deren Amplitude eine Funktion der Ist-Drehzahl der Abtriebswelle des Kupplungsmotor ist, eine Formerschaltung (15, 20, 21), die das Ausgangssignal des Drehzahlmeßglieds in eine der Drehzahl im wesentlichen proportionale Gleichspannung mit Überlagerter Wechselspannung umwandelt, sowie durch einen elektronischen Regler (25), der die Kupplung (2) einschaltet, sobald das Ausgangesignal der Formerschaltung eine erste Bezugsspannung (U_KU) unterschreitet, und der die Bremse (3) einschaltet, wenn das Auegangssignal der Formerschaltung eine zweite, höhere Bezugsspannung (ügy) Überschreitet.
2. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die Formerechaltung im «ssentlichen aus einem Uollweggleichrichter (15) und einet nachgeschalteten RC-Schaltung (20, 21) besteht, die eine TeilglMttung der vom Wollteggleichrichter gelieferten pulsierenden Gleichspannung bewirkt. /

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3. 3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Volliueggleichrichters (15) auf sin vorbestimmtes Gleichspannungspotential vorgespannt ist_f
4. 4. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (25) zuiei mit einem gemeinsamen Eingang (22) verbundene A/erstärkerkanäle (32, 34, bzu/o 40, 41) aufu/eist, von denen der eine die Kupplung (2) und der andere die Bremse (3) betätigt, und daß einer der Verstärkerkanäle mit einer zusätzlichen Umkehrstufe (32) ausgestattet ist.
5. 5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem gemeinsamen Eingang (22) und den beiden Weretärkerkanälen eine Impedanzuiandlerstufe (24) vorgesehen ist.
6. 6. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drehzahlmeßglied (1) und dem Eingang des Reglers (25) ein als Spannungsabschuiacher geschaltetes Solldrehzahl-Stellglied *(1O) liegt.
7. 7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Solldrehzahl-Stellglied (10) ein zwischen dem Drehzahlmeßglied (1) und der Former.schaltung (15, -20». 21)- angeordneter Übertrager mit änderbarem Kopplungegrad iet.

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8. 8. Antrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 7_f dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verstärkerkanäle aus Schalttransistoren kontaktlos aufgebaut sind.
9. 9. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskreis des ersten Schalttransistors jedes der beiden Verstärkerkanäle zwecks Vorgabe der Bezugsspannungen (U^w, U_KB) auf eine vorbestiramte Spannung vorgespannt ist«,
10. 10. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsu/icklung (2) und der Bremsluicklung (3) VoruiiderständB (36, 42) zur Herabsetzung der Zeitkonstanten der Kupplung«- und Brems-Erregerstromkreise vorgeschaltet sind«
11. 11. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehzahlmeßglied (1) ein induktiver Spannungsgeber mit einer mehrpolig radial magnetisierten Dauermagnetscheibe (4) und einem E-Schnitt-Kern (5) ist, dessen Wiittelschenkel eine Spule (6) trägt und dessen Außenschenkel gegen den Ifllttelschenkel um zuisi Pole der Dauermagnetscheibe versetzt angeordnet sind.

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