DE1806838B2 - Schaltungsanordnung zur Steuerung der Drehzahl eines von einem statischen Umrichter gespeisten Wechselstrommotors - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Steuerung der Drehzahl eines von einem statischen Umrichter gespeisten Wechselstrommotors

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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Drehzahl eines von einem statischen Umrichter mit einer Spannung veränderbarer Frequenz und Amplitude gespeisten Wechselstrommotors, mit einem Oszillator, dessen Zeitgeberimpulse die Frequenz bestimmen.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist bekannt (Siemens Zeitschrift 41 (1967), S. 133 bis 138.
Mit dem Aufkommen verbesserter Hochleichstungsschaltvorrichtungen aus Halbleitern ist es möglich geworden, einen Wechselstrommotor mit der Energie aus einem statischen Umrichter zu betreiben und die Frequenz der Umrichterausgangsspannung zur Einstellung der Motorgeschwindigkeit entsprechend zu steuern.
Der hier und in den beigefügten Ansprüchen gebrauchte Ausdruck »Motor« schließt Reluktanzsynchronmotoren, getrennt erregte Synchronmotoren, Hysteresemotoren und Induktionsmotoren ein.
Durch die begleitenden Drehmomentschwankungen der Last wurde die Instabilität von Wechselstrommotoren beobachtet. Die Instabilität zeigt sich als Modulation des Motordrehwinkels, die Drehmomentschwankungen in der Last zur Folge hat. Wenn die Amplitude dieser Modulation zu groß wird, kann ein Synchronmotor einen Pol überspringen, und es fließen große Ströme durch die Motorwindungen. Ein solcher Betrieb führt häufig zum Aussetzen der Halbleiterelemente im Umrichter und letztlich zum Ausfall des Umrichters. Bei diesem unerwünschten Modulationszustand schwingt der Motorstrom um einen Mittelwert. Eine solche Modulation erzeugt auch eine Modulation der Umrichtersperrzeit, die sowohl über als auch unter der mittleren Sperrzeit liegen kann. Wenn die Modulation der Sperrzeit unter dem Mittelwert liegt und einen genügend großen Wert annimmt, führt sie ebenfalls zum Ausfall des Umrichters.
Zur Analyse der Stabilität von Wechselstrommaschinen sind schon verschiedene Versuche unternommen worden. Ein solcher Versuch wird in der Druckschrift mit dem Titel »Stabilitätsanalyse einer Reluktanzsynchronmaschine« von T. A. L i ρ ο und P. C. K r a u s e, beide von der Universität Wisconsin in Madison, Wisconsin, beschrieben.
(Diese als Nr. 31 PP 66-318 gekennzeichnete Schrift wurde vom IEEE Komitee für Rotationsmaschinen der IEEE Leistungsgruppe für den Vortrag beim IEEE Sommerleistungstreffen in New Orleans, Louisiana, vom 10. bis 15. Juli 1966 vorgeschlagen). Wie bei den meisten solcher Bearbeitungen wurden idealisierte Bedingungen für die Analyse angenommen. Für die Quelle wurde z. B. ein Impedanzwert von Null angenommen, während die tatsächlichen Werte größer als Null sind. Für die praktische Anwendung irgendeiner Stabilisierungstechnik ist die Betrachtung der Wechselwirkung zwischen dem Umrichter und dem von ihm erregten Motor wichtig; in der zitierten Analyse wird aber die Diskussion nur auf die charakteristischen Eigenschaften der Maschine selbst beschränkt, und irgendeine Wechselwirkung zwischen dem Synchronmotor und dem Umrichter wird nicht berücksichtigt.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, die Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß sie sowohl den Umrichter schützt als auch eine Instabilität der Drehzahl des Motors verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein einen Bandpaß enthaltender Demodulator vorgesehen ist, dessen Eingangskreis die den Motor speisende Wechselspannung zugeführt ist und dessen Wechselspannungsmodulationsausgangssignal dem Oszillator (15) derart aufgeschaltet ist, daß sich durch Änderung der Zeitgeberimpulse eine die Drehzahl stabilisierende Wirkung ergibt.
Der Demodulator selbst schließt Eingangsmittel ein, die bei der bevorzugten Ausführungsform aus einem Transformator und einem Gleichrichterkreis bestehen, die ein zusammengesetztes Signal mit einem Gleichspannungsanteil und einem Wechselspannungsmodulationssignal erzeugen, das in einer Beziehung zur Amplitude und zur Frequenz der dem Motor vom Umrichter
zugeführten Wechselspannung besteht. Schaltkreismittel, ζ. B. ein Kondensator, werden zum Abblocken der Gleichspannungskomponente an die Eingangsmittel geschaltet, um einen durch die Gleichspannung verursachten Frequenzfehler zu vermeiden, der die langzeitige Frequenzgenauigkeit ungünstig beeinflussen würde, und um nur das Wechselspannungsmodulationssignal des zusammengesetzten Eingangssignals hindurchzulassen. Der Bandpaß besitzt Mittel zur Einstellung der Pegel der oberen und unteren Grenzfrequenz des Wechselspannungsmodulationseingangssignals. Verstellbare Einrichtungen zur Begrenzung der Amplitude (Spitzen) des Wechselspannungsmodulationseingangssignals vor dem Anlegen dieses Signals an den Bandpaß sind ebenfalls vorgesehen. Das vom Demodulator erzeugte Wechselspannungsmodulationsausgangssignal wird dem Oszillator derart zugeführt, daß sich durch die Änderung der Zeitgeberimpulse eine die Drehzahl stabilisierende Wirkung ergibt. Somit sind Drehzahlschwankungen vermieden und zugleich die Halbleiter des Umrichters geschützt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. t das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Speisung eines Wechselstrommotors, wobei die Demodulatoranordnung der Erfindung als einzelner Block dargestellt Ist,
F i g. 2 ein Blockschaltbild, teilweise in schematischer Form, zur Darstellung der Hauptteile der in F i g. 1 gezeigten Demodulatoranordnung,
F i g. 3 und 4 die in F i g. 2 gezeigte Demodulatoranordnung in ihren Einzelheiten einschließlich dem Anschluß an den Oszillator.
F i g. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der ein Wechselstrommotor 10 über eine Leitung 11 von einem Umrichter 12 gespeist wird, so daß jede Frequenzänderung der Ausgangswechselspannung des Umrichters eine entsprechende Änderung der Drehzahl des Motors 10 verursacht. Der Umrichter 12 wird über eine Leitung 13 mit Gleichspannung aus irgendeiner geeigneten Gleichstromquelle versorgt. Es kann ein Spannungsregler vorgesehen und in bekannter Weise geschaltet werden, wodurch entsprechende Änderungen des Betrages des dem Umrichter 12 zugeführten Gleichstroms entsprechende Änderung der Amplitude der Umrichterausgangswechselspannung verursachen und das Verhältnis von Spannung zur Frequenz der über die Leitung 11 dem Motor zugeführten Spannung auf ein vorgegebenes Verhältnis gebracht wird. Die Frequenz der Ausgangswechselspannung des Umrichters 12 kann mittels des Bedienungsknopfes 14 einer Oszillatorschaltung 15 eingestellt werden, wobei Zeitgeberimpulse über eine Leitung 16, eine Treiberstufe 17 und eine Leitung 18 abgegeben werden, die die Sperrzeiten des Umrichters 12 bestimmen und daher die Frequenz der Ausgangswechselspannung des Umrichters 12 entsprechend steuern.
Ein Demodulator 20 ist über eine Leitung 21 an die Leitung 11 geschaltet. Infolge von Änderungen des vom Motor gezogenen Stroms erscheinen Modulationen in der Wechselstromausgangsspannung des Umrichters 12. Eine solche Modulation wird vom Demodulator erfaßt und nach Feststellung ihrer Lage in einem vorgegebenen Frequenzband wird über eine Leitung 22 ein Wechselspannungsmodulationsausgangssignal dem Oszillator 15 zugeführt, um dessen Zeitgeberimpulse so zu modulieren, da diese entsprechend der Umrichterausgangsfrequenz in die für eine Stabilisierung der Motordrehzahl notwendige Richtung verstellt werden. Der Demodulator 20 selbst wird über eine weitere Eingangsleitung 23 mit Wechselstrom versorgt.
Nach dem Blockschaltbild in F i g. 2 wird die über die Leitung 21 vom Umrichter 12 kommende Wechselspannung über einen Transformator 35 und eine Leitung 36 einer Gleichrichterschaltung 37 zugeführt, die auf der Ausgangsleitung 38 ein zusammengesetztes Signal aus einem Gleichspannungsanteil und einem Wechselspannungsmodulationssignal erzeugt. Das zusammengesetzte Signal ist mit der Amplitude und der Frequenz der Wechselspannung auf Leitung 21 verknüpft. Die Gleichspannungskomponente wird durch einen Kondensator 40 abgeblockt, der das Wechselspannungsmodulationseingangssignal an ein Potentiometer 41 ankoppelt. Der Abgriff 42 des Potentiometers 41 bestimmt den Anteil des durch den Kondensator 40 hindurchgelassenen Modulationssignals, der am Bezugsknotenpunkt 43 an der Eingangsseite der Impedanzanpassungsstufe 44 anliegt. Ein Meßgerät 45 liegt über Leitungen 46 und 47 am Bezugsknotenpunkt 43. Ein Amplitudenbegrenzer 48 ist zwischen die Leitungen 47 und 50 geschaltet. Letztere ist mit einer gleichstromführenden, an den Ausgang einer Stromversorgung 52 angeschlossenen Leitung 51 verbunden, wobei die Stromversorgung 52 über die Leitung 23 mit Wechselstrom versorgt wird. Im Amplitudenbegrenzer 48 sind einstellbare Elemente zur Begrenzung der positiven und negativen Amplitude des am Bezugspunkt 43 erscheinenden Wechselspannungsmodulationsein-
gangssignals vorgesehen. Die in F i g. 2 als einpolige Leitung gezeigte Leitung 46 zum Meßgerät 45 ist in Wirklichkeit ein zweipoliger Wechselschalter, damit die Einstellung der Amplitudenbegrenzungen beobachtet werden kann (vgl. F i g. 3).
Das Ausgangssignal der Impedanzanpassungsstufe 44 wird über eine Leitung 53 einem Bandpaß 54 zugeführt, der über die Leitungen 51 und 55 mit Gleichstrom versorgt wird. Über die Leitung 51 wird auch eine Vorspannungseinstellstufe 57 mit Gleichstrom versorgt. Über eine Leitung 60 wird dem Bandpaß 54 die eingestellte Vorspannung zugeführt. Der Bandpaß 54 weist erste Einstellmittel (Einstellknopf 61) für die Einstellung des Pegels der unteren Grenzfrequenz und zweite Einstellmittel (Einstellknopf 62) für die Einstellung des Pegels der oberen Grenzfrequenz auf. Das Modulationsausgangssignal des Bandpasses 54 wird über die Leitung 22 dem Oszillator 15 zugeführt.
In der schematischen Darstellung der F i g. 1 ist die Wechselspannung auf der Ausgangsleitung 11 des Umrichters 12 eine Dreiphasenspannung; ein dieser Spannung und der Frequenz entsprechendes Signal wird, s. F i g. 3, über die Leitungen 2t a, 216 und 21c dem Transformator 35 zugeführt, der ein üblicher Dreiphasentransformator ist. In dieser Stufe wird die Amplitude der Ausgangsspannung im Verhältnis 5 :1 heruntertransformiert. Zusätzlich wird durch den Transformator 35 eine galvanische Trennung zwischen dem auf den Leitungen 36a, 366 und 36c erscheinenden Ausgangssignal und dem Wechselstrom auf der Ausgangsseite des Umrichters 12 erreicht. Die Gleichrichterschaltung 37 besteht aus sechs Dioden, die in bekannter Weise zwischen den Ausgangsleitungen 38a und 386 zu einer Brücke zusammengeschaltet sind.
Diese Ausgangsspannung fällt in einem zwischen den Leitungen 38a und 386 liegenden Widerstand 65 ab. Die am Widerstand 65 liegende Spannung stellt ein zu-
sammengesetztes Signal dar, das aus einem Gleichspannungsanteil und aus einem Wechselspannungsmodulationssignal besteht. Der Gleichspannungsanteil des zusammengesetzten Eingangssignals wird durch den Kondensator 40 abgeblockt, und nur das Wechselspannungsmodulationssignal erscheint über dem Potentiometer 51, das zwischen die Leitungen 66 und 38£> geschaltet ist.
Der Abgriff 42 wird über einen Widerstand 67 mit dem Bezugsknotenpunkt 43 auf der Eingangsseite der !0 Impedanzanpassungsstufe 44 verbunden. Diese Impedanzanpassungsstufe besteht aus einem Paar in Emitterschaltung geschalteten Transistoren 68 und 70, von denen jeder eine mit 68b, 70b bezeichnete Basis, einen mit 68e, 7Oe bezeichneten Emitter, einen gemeinsamen Verbindungspunkt und einen mit 68c. 70c bezeichneten Kollektor aufweist. Der Kollektor 68c ist sowohl mit einer Leitung 71 als auch über einen Widerstand 72 mit der Leitung 53 und dem Emitter 7Oe verbunden. Der Emitter 68e ist sowohl mit der Basis 7OZ? 20 als auch über einen Widerstand 73 mit einer Leitung 74 und dem Kollektor 70c verbunden.
Um die Impedanzanpassungsstufe 44 und die anderen Kreise mit Spannung zu versorgen, ist der über die Leitung 23a und 23b zugeführte Wechselstrom über einen Ein-Aus-Schalter 74 und eine Sicherung 75a an die Eingangsseite der stabilisierten Stromversorgung 52 geführt.
Zwischen die Eingangsleitungen der Stromversorgung 52 ist eine Anzeigelampe 76 zur Anzeige der Einstellung des Schalters 74 gelegt, wenn Wechselspannung an den Leitungen 23a und 23b liegt Die Ausgangsgleichspannung der Stromversorgung 52 wird an die Leitungen 51a und 516 gelegt Zwischen diesen Leitungen sind zwei Filterkondensatoren 77 und 78 in Serie geschaltet, und der gemeinsame Punkt der beiden Filterkondensatoren wird über eine Leitung 80 mit der Leitung 386 verbunden. Zwei Widerstände 81 und 82 werden parallel zu den Kondensatoren 77 und 78 gelegt. Ein Widerstand 83 wird zwischen die beiden Leitungen 50a und 51a geschaltet und der andere Widerstand 84 zwischen die Leitungen 51Z>und 50b.
Im Amplitudenbegrenzer 48 wird ein Paar von Potentiometern 85 und 86 parallel zwischen die Leitungen 50a und 50b gelegt Der Abgriff 85a des Potentiometers 85 ist über eine Diode 87 und die Leitung 47 mit dem Bezugspunkt 43, und der Abgriff 86a des Potentiometers 86 über eine umgekehrt gepolte Diode 88 und der Leitung 47 ebenfalls mit dem Bezugspunkt 43 verbunden.
Über einen Widerstand 90 ist die eine Klemme des Meßgerätes 45 mit einem ersten beweglichen Kontakt 91 des zweipoligen Wechselschalters 92 verbunden. Der andere bewegliche Kontakt 93 ist mit der anderen Klemme des Meßgerätes 45 verbunden. Der oberhalb der beweglichen Kontakte gezeigte feste Kontakt 94 ist mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Diode 87 und dem Abgriff 85a, und der andere feste Kontakt 95 ist mit der Leitung 80 und 386 verbunden.
Von den beiden unteren festen Kontakten ist Kontakt 96 direkt mit dem Kontakt 95 zusammengeschaltet, und der andere Kontakt 97 mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Diode 88 und dem Potentiometerabgriff 86a verbunden.
In der Vorspannungseinstellstufe 57 sind drei Potentiometer 100,101 und 102 parallel zwischen die Leitungen 51a und 51 b gelegt Der Abgriff 100a des Potentiometers 100 ist über einen Widerstand 103 mit dem Verbindungspunkt der Dioden 87 und 88 und der Leitung 47 verbunden. Der Abgriff 101a ist über einen Widerstand 104 und über die Leitung 60a mit dem Bandpaß 54 verbunden und der Abgriff 102a über einen Widerstand 105 und die Leitung 606 ebenfalls mit dem Bandpaß 54. Dieselben über die Leitungen 51a und 5\b geführten Potentiale werden auch über die Leitungspaare 55a, 556 und 71, 74 zur Spannungsversorgung an die Impedanzanpassungsstufe 44 und den Bandpaß 54 geführt.
Im Bandpaß 54 werden die über die Leitung 53 von der Impedanzanpassungsstufe 44 erhaltenen Signale über Reihen Kondensatoren 106 und 107 der Anschlußklemme 2 eines Hochpaßverstärkers 108 zugeführt. Dieser bestimmt die untere Grenzfrequenz der Bandpaßstufe 54a, zusammen mit weiteren passiven Elementen. Der Verbindungspunkt zwischen Eingangklemme 2 des Verstärkers 108 und dem Kondensator 107 ist sowohl mit der Leitung 60a (Vorspannungseinstellung) als auch über ein Potentiometer 110 mit einer Leitung 111 verbunden, die auch mit einer Leitung 119 und der Ausgangsklemme 7 des Verstärkers 108 verbunden ist. Ein Kondensator 112 ist zwischen der Leitung 111 und dem gemeinsamen Punkt der Kondensatoren 106 und 107 geschaltet. Ein Serienkreis aus einem weiteren Kondensator 113 und einem Schalter 114 wird parallel zum Kondensator 112 gelegt. Ein weiteres Potentiometer 115 wird zwischen die Leitung 38Zj und den gemeinsamen Punkt der Kondensatoren 106 und 107 geschaltet. Zusammen mit dem Schalter 114 können die Potentiometer 110 und 115 als gleichwertig mit dem in Fig.2 gezeigten Einstellknopf 61 angesehen werden, der zur Steuerung des Pegels der unteren Grundfrequenz des Bandpasses 54 benutzt werden kann.
Die Klemmen 1 und 3 des Verstärkers 108 werden zusammengeschaltet und mit der Leitung 38b verbunden. Die obere Klemme 8 ist mit der Leitung 71 verbunden und die Klemme 4 mit der Leitung 74. Über einen Serienkreis aus einem Widerstand 116 und einem Kondensator 117 ist die Klemme'6 mit der Leitung 38b verbunden. Die Ausgangsklemme 7 des Verstärkers 108 ist nicht nur mit den Leitungen 111 und 119 verbunden, sondern über einen Widerstand 118 auch mit der Leitung 38b.
Ein Kondensator 120 (F i g. 4) wird auf der Eingangsseite der Bandpaßstufe 54b zur Festlegung der oberen Grenzfrequenz parallel zum Widerstand 118 geschaltet. Ein Tiefpaßverstärker 121 ist mit seiner Klemme 2 über ein erstes und ein zweites Potentiometer 122, 123 mit der Ausgangsklemme 7 des Verstärkers 108 verbunden.
Das eine Ende eines weiteren Potentiometers 124 ist mit dem gemeinsamen Punkt der Potentiometer 122 und 123 und die andere Seite mit einer Leitung 125 verbunden. Ein Kondensator 126 wird zwischen die Leitung 125 und den gemeinsamen Punkt von Potentiometer 122, der Eingangsklemme 2 des Verstärkers 121 und der Leitung 606 (Vorspannungseinstellung) geschaltet. Die Leitung 125 wird auch mit der Ausgangsklemme 7 des Verstärkers 121 und der Ausgangsleitung 22a verbunden.
Ein Kondensator 127 wird zwischen die Leitung 386 und den gemeinsamen Punkt der Potentiometer 122 und 123 gelegt. Parallel zum Kondensator 127 liegt ein Serienkreis aus einem Schalter 128 und einem weiteren Kondensator 130. Zusammen mit dem Schalter 128 entsprechen die Potentiometer 122,123 und 124 den allgemein in F i g. 2 am Bandpaß 54 gezeigten Einstellmitteln (Einstellknopf 62).
Die Klemmen 1 und 3 des Verstärkers 121 werden untereinander und mit der Leitung 386 verbunden, die auch mit der Ausgangsleitung 226 verbunden ist. Die Klemme 8 ist mit der Leitung 71 und der Leitung 55a zusammengeschaltet. Die Klemme 4 ist mit der Leitung 74 verbunden, die auch mit der Leitung 556 zusammengeschaltet ist. Über einen Serienkreis aus einem Widerstand 131 und einem Kondensator 132 ist die Klemme 6 mit der Leitung 226 verbunden. Ein weiterer Widerstand 133 liegt zwischen den Ausgangsleitungen 22a und 226.
Bei dieser Ausführungsform wird das zum Ausgleich des unerwünschten Modulationssignals erzeugte Modulationsausgangssignal nicht als gedämpftes Gleichspannungssignal an die Oszillatorschaltung 15 gelegt. Beim Anlegen eines solchen Signals würde es die vom Oszillator erzeugten Zeitgeberimpulse ändern und die Änderung aufrechterhalten. Der Gleichspannungsanteil wird unterdrückt und nur der Wechselspannungsanteil angelegt, so daß die Stellgenauigkeit des Oszillators nicht beeinflußt wird.
Das Modulationsausgangssignal wird, wie im rechten Teil der F i g. 4 gezeigt, über die Leitungen 22a und 226 dem Oszillator 15 zugeführt. Der Oszillator 15 besitzt ein einstellbares Potentiometer 14 zur Einstellung der oberen Grenze des von einem Frequenzeinstellpotentiometer 135 zur Verfügung gestellten Stellsignals. Ein Einstellpotentiometer 136 bestimmt die untere Frequenzgrenze. Die Klemmen des Potentiometers 14 sind mit den Leitungen 137 und 166 verbunden. Der Abgriff 14a dieses Potentiometers ist über das Feineinstellpotentiometer 135 mit dem Abgriff 136a des Potentiometers 136 verbunden, dessen eines Ende mit der Leitung 166 zusammengeschaltet ist. Das andere Ende des Po-' tentiometers 136 ist mit einer Leitung 137 verbunden. Mit dem Abgriff 135a ist die Eingangsleitung 22a verbunden, und die andere Eingangsleitung 226 ist mit der Eingangsseite eines spannungsgesteuerten Oszillators 138 verbunden.
Dieser Oszillator schließt eine Bezugsverbindung zur Leitung 166 und eine Ausgangsverbindung über Leitung 16a ein. Der Oszillator 138 ist von bekannter Bauart und erzeugt eine Reihe von Ausgangsimpulsen zwischen den Leitungen 16a und 166, wenn die Schaltung durch das Anlegen einer Potentialdifferenz V gleicher Richtung zwischen den Leitungen 137 und 166 erregt wird. Die Frequenz dieser als Zeitgeberimpulse dienenden Impulse ist eine Funktion der Amplitude des Gleichspannungspotentials V. Wenn also entsprechend ein Modulationsausgangssignal über die Leitungen 22a und 226 zwischen den Abgriff 135a des Potentiometers 135 und den Oszillator 138 gelegt wird, so ändert dieses Signal die Frequenz der Impulse auf den Leitungen 16a und 166 in dem Sinne, daß Modulationssignale ausgeglichen werden, die sonst vom Motor auf den Umrichter rückgekoppelt würden.
Zum Einschalten der Schaltung wird der Schalter 74 geschlossen, und die Gleichspannung der Stromversorgung 52 erregt dann die anderen Schaltungen. Der Schalter 92 wird in die obere Lage gelegt, in der die Kontakte 91, 93 die Kontakte 94, 95 berühren, und durch das Verschieben des Abgriffs 85a des Potentiometers 85 wird positive Amplitudengrenze des Wechselspannungsmodulationssignals eingestellt, das über
ίο das Potentiometer 41 der Impedanzanpassungsstufe 44 zugeführt wird. Der Schalter 92 wird dann so betätigt, daß die Kontakte 91, 93 die festen Kontakte 96, 97 berühren, und durch Verschieben des Abgriffs 86a des Potentiometers 86 wird die negative Amplitudengrenze eingestellt.
Die Vorspannungseinstellpotentiometer 100,101 und 102 werden zur Regelung der Verstärkung der Impedanzanpassungsstufe 44 und des Bandpasses 54 eingestellt. Zur Regelung der unteren Grundfrequenz der Hochpaßstufe 54a mit Verstärker 108 werden die Potentiometer 110 und 115 eingestellt, und der Schalter 114 zur Einstellung der Parameter dieser Stufe betätigt. In ähnlicher Weise wird die obere Grenzfrequenz der Tiefpaßstufe 546 mit Verstärker 121 durch das Betätigen des Schalters 128 und das Einstellen der Widerstandswerte der Potentiometer 122,123 und 124 festgelegt. Diese verschiedenen Einstelleinrichtungen erlauben eine beachtliche Breite der Korrektur von unerwünschter Modulation, wenn z. B. verschiedene Umrichterarten mit den verschiedenen Motorenarten verbunden und damit verschiedene Bereiche von Wechselwirkungen geschaffen sind, die zur Vermiedung von unerwünschter Modulation und zur Stabilisierung der gesamten Anordnung kompensiert werden müssen.
In der beschriebenen Ausführungsform wird das Ausgangssignal, das vom Demodulator 20 erzeugt und zum Oszillatorkreis 15 geführt wird, in Serie in eine der beiden Leitungen geschaltet, die die Steuergleichspannung an den spannungsgesteuerten Oszillator legen, wobei sich die Frequenz der Ausgangsimpulse des Oszillators entsprechend den Änderungen des Pegels der angelegten Gleichspannung verändert.
Andere Oszillatoren, z. B. widerstandsgesteuerte Oszillatoren, bei denen der effektive Widerstand (und damit die Frequenz des Oszillatorausgangssignals) in Abhängigkeit vom Modulierungsparameter geändert wird, können auch verwendet werden. Genauso kann das Demodulatorausgangssignal an einen Summierungspunkt zwischen dem Frequenzeinstellpotentiometer und dem gesteuerten Oszillator gelegt werden. Es ist nur notwendig, daß die Verbindung die erforderliche Kompensation des unerwünschten Modulationssignals ohne langfristige Änderung in der Frequenz des vom gesteuerten Oszillator erzeugten Signals ermöglicht.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
509 514/156

Claims (7)

  1. Patentansprüche:
    t. Schaltungsanordnung zur Steuerung der Drehzahl eines von einem statischen Umrichter mit einer Spannung veränderbarer Frequenz und Amplitude gespeisten Wechselstrommotors, mit einem Oszillator, dessen Zeitgeberimpulse die Frequenz bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß ein einen Bandpaß (54) enthaltender Demodulator (20) vorgesehen ist. dessen Eingangskreis (35, 37, 40) die den Motor speisende Wechselspannung zugeführt ist und dessen Wechselspannungsmodulationsausgangssignal dem Oszillator (15) derart aufgeschaltet ist, daß sich durch Änderung der Zeitgeberimpulse eine die Drehzahl stabilisierende Wirkung ergibt.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskreis einen Transformator (35) besitzt, dessen Primärwicklungen die Wechselspannung zugeführt und dessen über eine Gleichrichterschaltung (37) gleichgerichtete Sekundärspannung einer Reihenschaltung eines Ohmschen Widerstandes (41) und eines Kondensators (40) zugeführt ist, und daß das so gebildete Modulationseingangssignal am Widerstand (41) abgegriffen ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingangskreis Einstelleinrichtungen (48) zur Begrenzung der Amplitude des Modulationseingangssignals nachgeschaltet sind.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandpaß (54) Einstelleinrichtungen (61, 62) zur Festlegung der unteren und oberen Grenzfrequenz besitzt.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator (20) eine Einrichtung zur Phasenverschiebung seines Wechselspannungsmodulationsausgangssignals besitzt.
  6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Einstelleinrichtungen (48) ein Meßgerät (45) zur Anzeige der Amplitudenbegrenzung zugeordnet ist.
  7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bändpaß aus zwei Stufen besteht, von denen die eine einen Hochpaßverstärker (108) und die andere einen Tießpaßverstärker (121) aufweist und die Ein-Stelleinrichtungen von den Verstärkern (108, 121) vorgeschalteten Potentiometern (110,115; 122, 123, 124) gebildet sind.
DE1806838A 1967-11-06 1968-11-04 Schaltungsanordnung zur Steuerung der Drehzahl eines von einem statischen Umrichter gespeisten Wechselstrommotors Expired DE1806838C3 (de)

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