DE1933139B2 - Einrichtung zur impulssteuerung eines zwischen einer gleichstromquelle und einem gleichstrommotor angeordneten hauptthyristors und eines diesem zugeordneten loeschthyristors - Google Patents

Description

Löschthyristor 21 nichtleitend gemacht, und der Löschkondensator 22 nimmt eine entsprechende Spannung an, die durch die Wirkung des Transformators 25 in Abhängigkeit von einem durch seine Primärwicklung 8 laufenden Stromimpuls verstärkt wird. Ein Rückfluß der Ladung auf den Platten des Löschkondensators 22 wird durch die Diode 23 verhindert. Wenn der Löschthyristor 21 leitend wird, wird der Hauptthyristor 7 durch die Entladung des L>5schkondensators22 in bekannter Weise nichtleitend.

Durch die Zufuhr eines Steuersignals zum Hauptthyristor 7, das diesen leitend macht, wird gleichzeitig die Zufuhr eines Löschsignals, welches den Löschuiyristor 21 leitend machen würde, verhindert.

Die Steuersignale bestehen aus abwechselnd erzeugten positiven Impulsen an den Ausgängen 27 und 28 eines instabilen Multivibrators 29. Dieser Multivibrator 29 ist asymmetrisch; die positiven Impulse am Ausgang 27 sind wesentlich kürzer ali die am ao Ausgang 28; das Verhältnis kann in der Größenordnung 1:8 liegen. Der Ausgang 27 führt über eine glättende ÄC-Schaltung 30 und einen Kondensator 31 zu einem ohmschen Widerstand 32, der einen Teil eines Spannungsteilers bildet, zu dem auch eine Wicklung 33 und ein ohmscher Wderstand34 gehören; zu letzterem liegt ein Kondensator 35 parallel. Die Wicklung 33 ist in bekannter Weise (belgische Patentschrift 684 087) auf einen Schenkel eines sattigbaren Magnetkernes 36 gewickelt, wobei auf einem anderen Schenkel dieses Kernes die aus nur einer Windung bestehende Wicklung 6 angeordnet ist. Wenn der Magnetkern 36 gesättigt ist, ist die Impedanz der Wicklung 33 niedrig, und der Durchgang eines Steuersignals an dem Spannungsteiler vorbei zu dem Hauptthyristor 7 wird unterbunden. Die zur Sättigung erforderliche Stromstärke des Motorstromes kann verändert werden durch Verändern der Stellung eines beweglichen Permanentmagneten 37 im Magnetkreis des Magnetkerns 36.

Wenn die Impedanz der Wicklung 33 verhältnismäßig hoch ist, kanr ein positiver Impuls vom Ausgang 27 zu einer Triggerschaltung 38 gelangen, die aus zwei Transistoren 39 und 40 besteht. Der Kollektor des zweiten Transistors 40 ist über einen ohmsehen Widerstand 41 und eine Diode 42 mit der Steuerelektrode 62 des Hauptthyristors 7 verbunden. Der Hauptthyristor 7 wird leitend gemacht mittels eines Zündimpulses, der erzeugt wivd in Abhängigkeit voii der Vorderflanke eines entsprechenden positiven Impulses des instabilen Multivibrators 29, der länger ist als dieser positive Impuls auf Grund einer positiven Rückkopplung über einen Kondensator 57.

Positive Impulse, die am Ausgang 28 auftreten, werden einer Triggerschaltung 43 zugeführt, die im wesentlichen aus zwei Transistoren 44 und 45 besteht, wobei der Kollektor des Transistors 45 mit der Steuerelektrode 63 des Löschthyristors 21 verbunden ist. Zündimpulse werden erzeugt in Abhängigkeit von der Vorderflanke eines entsprechenden positiven Impulses am Ausgang 28. Die Impulse am Ausgang 28 können jedoch vor Erreichen der Triggerschalt-jng43 erfindungsgemäß abgeleitet werden, wenn ein als Sperrglied dienender Steuertransistor 46 leitend wird. Der Steuertransistor 46 ist mit seinem Kollektor an den Eingang 47 der Triggerschaltung 43 gekoppelt und mit seinem Emitter mit einer negativen Leitung 48 verbunden, die zusammen mit einer positiven Leitung 49 die Spannung für diesen Teil der Schaltungsanordnung liefert, während seine Basis über einen ohmschen Widerstand 50 mit aer negativen Leitung 48 und auberdem mit dem Kollektor des Transistors 40 verbunden ist.

Wenn somit der Hauptthyristor 7 leitend wird, wird auch der Transistor 46 le^: nd, und die Zufuhr des nächstfolgenden Löschsignais zur Triggersdialtung 43 und damit zum Löschthyristor 21 wird verhindert. Zu dem Zeitpunkt, in dem normalerweise der Steuerimpuls für den Löschthyristor 21 erzeugt werden würde, ist ein Steuerimpuls für den Haupttbyristor 7 noch vorhanden und der Transistor 46 ist noch leitend.

Ein Kondensator 51 und eine Zenerdiode 52 halten die Spannung zwischen den Leitungen 48 und 49 konstant. Wenn aus irgendeinem Grunde diese Spannung zu stark abfallen sollte, können die Steuersignale vom Ausgang 27 die Triggerschaltung 38 nicht mehr erreichen, da sie über die Dioden 53 und 54 abgeleitet werden, von denen die Diode 54 mit dem gemeinsamen Punkt einer Zenerdiode 55 und eines ohmschen Widerstandes 56 verbunden ist, die in Serie zwischen den Leitungen 48 und 49 liegen. Hierdurch wird der Durchgang von Steuerimpulsen zu geringer Stärke verhindert und damit eine Beschädigung des Hauptthyristors 7 vermieden und ebenso das Zünden des Hauptthyristors 7 ohne Zündung des Löschthyristors 21, da beide Thyristoren im allgemeinen verschiedene Kennlinien haben.

Eine negative Rückkopplung wird vom Kollektor des Transistors 40 über einen Kondensator 57, eine Diode 58 und einen ohmschen Widerstand 59 an den Kondensator-35 gelegt, der dementsprechend aufgeladen wird, wodurch die Induktanz der Wicklung 33 effektiv vergrößert wird. Diese negative Rückkopplung ist proportional zur Ubertragungsfrequenz der Steuerimpulse: Bei einer gegebenen Einstellung des Permanentmagneten 37 nimmt die Rückkopplung entsprechend der Leistungsaufnahme des Motors zu. Hierdurch wird die Verwendung eines kleineren Thyristors für eine gegebene Ausgangsleistung ermöglicht und ein größeres Maß an Steuerung des Motors erzielt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

l 2 impuls für den Hauptthyristor ein Steuerimpuls für Patentansprüche: den Löschthyristor in konstantem Abstand, so daß die Breite der Motorstromimpulse konstant ist. Es

1. Einrichtung zur Impulssteuerung eines zwi- sind jedoch Betriebszustände möglich, z. B. beim Ansehen einer Gleichstromquelle und einem Gleich- 5 lassen des Motors unter Last, in denen auch eine mit strommotor angeordneten Hauptthyristors und ei- maximaler Frequenz zugeführte Folge von Steuernes diesem zugeordneten Löschthyristors, mit ei- impulsen für den Hauptthyristor nicht ausreicht, um nem Impulserzeuger zur Erzeugung von Steuer- ein genügendes Drehmoment des Motors zu erzeugen, impulsen für den Hauptthyristor und den Lösch- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, thyristor und mit einem zwischen dem Impulser- io eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszeuger und dem Steusreingang des Hauptthy- zubilden, daß auch die Dauer der vom Hauptthyri ,tor ristors liegenden Steuerglied, das die Zufuhr von bestimmten Motorstromimpulse steuerbar ist und da-Steuerimpulsen zum Hauptthyristor unterdrückt, durch eine wirksamere und in einem größeren Bereich wenn der Motorstrom über einem einstellbaren variierbare Steuermöglichkeit für den Motor m Wertliegt,gekennzeichnet durcheinzwi- 15 schaffen.

sehen dem Impulserzeuger und dem Löschthyri- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein

stör (21) angeordnetes Sperrglied, das durch jeden zwischen dem Impulserzeuger und dem Löschthy-

Steuerimpuls des Hauptthyristors (7) derart ge- ristor angeordnetes Sperrglied gelöst, das durch jeden

steuert ist. caß es mindestens den jeweils folgen- Steuerimpuls des Hauptthyristors derart gesteuert ist.

den Steuerimpuls für den Löschthyristor (21) un- 20 daß es mindestens den jeweils folgenden Steuerim-

terdrückt. puls für den Löschthyristor unterdrückt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ^e- Durch die hiermit ermöglichte Unterdrückung eikennzeichnet, daß das Sperrglied ein Gatter oder nes oder mehrerer auf einen Steuerimpuls für den einen Schalter aufweist, das bzw. der die Zufuhr Hauptthyristor folgender Steuerimpulse für den eines oder mehrerer Steuersignale zum Lösch- as Löschthyristor k?.in die Dauer der Leitfähigkeitsthyristor (21) sperrt oder ableitet. Perioden des Hauptthyristors, d.h. die Dauer der

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Motorstromimpulse verlängert werden, so daß man kennzeichnet, daß das Sperrglied einen Transistor einen insgesamt größeren Motorstrom und damit ein (46) aufweist höheres Drehmoment erhält. Die Anordnung verbin-

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, da- 30 det somit die Vorteile der verlustfreien und flexiblen durch gekennzeichnet, daß e.ne Schalteinrichtung Impulssteuerung mit den Vorteilen der ein größeres zum Erzeugen von Signalen, die langer sind als Drehmoment liefernden kontinuierlichen Speisung die Steuersignale, für die Betätigung des Sperr- des Motors. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß gliedes vorgesehen sind. die Anzahl der in den Motorstromkreis gelangenden

j. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 35 Hochfrequenzanteile enthaltenden Stromimpulse herkennzeichnet, daß die Schalteinrichtung aus abgesetzt wird.

einem Transistor (40) besteht. Das Sperrglied kann beispielsweise so ausgebildet

sein, daß der beim Durchgang eines Steuersignals ein-

tretende Potentialanstieg ein Gatter oder einen Schal-

40 ter, z. B. in Form eines Transistors, steuert, der die Zufuhr eines oder mehrerer Steuersignale zum Lösch-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur thyristor sperrt oder ableitet.

Impulssteuerung eines zwischen einer Gleichstrom- Eine Ausführungsform der Erfindung wird im fol-

quelle und einem Gleichstrommotor angeordneten genden an Hand der Zeichnung beschrieben. Diese Hauptthyristors und eines diesem zugeordneten 45 zeigt eine Batterie 1, deren positive und negative Löschthyristors, mit einem Impulserzeuger zur Er- Klemme mit einer positiven Leitung 2 bzw. einer nezeugung von Steuerimpulsen für den Hauptthyristor gativen Leitung 3 verbunden sind. Ein Gleichstrom- und den Löschthyristor und mit einem zwischen dem Reihenschlußmotor mit einem Anker 4 und einer Impulserzeuger und dem Steuereingang des Haupt- Feldwicklung 5 liegt in Serie mit einer aus einer einthyristors liegenden Steuerglied, das die Zufuhr von 50 zigen Windung bestehenden Wicklung 6, einem Steuerimpulsen zum Hauptthyristor unterdrückt, Hauptthyristor 7 und der Primärwicklung 8 eines wenn der Motorstrom über einem einstellbaren Wert Transformators zwischen den Leitungen 2 und 3.
""^β8¹·. Wenn der Hauptthyristor 7 leitend wird, fließt

Mit einer derartigen, aus der belgischen Patent- Strom im Motorstromkreis so lange, bis der Hauptschrift 684 087 bekannten Einrichtung kann eine 55 thyristor? wieder nichtleitend gemacht wird. Die selbsttätige Begrenzung des Motorstroms des Gleich- Löscheinrichtung besteht aus einer bekannten Anstrommotors und eine sanfte und gleichmäßige Steu- Ordnung (belgische Patentschrift 684 087) mit einem erung der Motordrehzahl unter Einhaltung eines je- Löschthyristor 21, dessen Anode über einen Löschweils optimal an den gegebenen Bclastungszustand kondensator 22 mit der Anode des Hauptthyristors 7 angepaßten Motorstroms erzielt werden. Zur Ein- 60 gekoppelt ist. Die Kathode des Löschthyristors 21 ist stellung des vorgegebenen Wertes des Motorstroms unmittelbar mit der Kathode des Hauptthyristors 7 können Mittel zur willkürlichen Beeinflussung des und über die Primärwicklung 8 des Transformators Steuergliedes vorgesehen sein, so daß hierdurch die 25 mit der negativen Leitung 3 verbunden. Die Anode Drehzahl oder die Leistungsaufnahme des Motors des Löschthyristors 21 ist außerdem über eine Diode verändert werden kann. Eine derartige Impulssteue- 65 23, die Sekundärwicklung 24 und die Primärwickrung eignet sich insbesondere für batteriegespeiste lung 8 des Transformators 25 auch mit der negativen Fahrzeugmotoren. Leitung 3 verbunden.

Bei der bekannten Einrichtung folgt jedem Steuer- Wenn der Hauptthyristor 7 leitend wird, wird der