DE19535676A1 - Verfahren zur Leistungssteuerung eines Induktionsmotors - Google Patents
Verfahren zur Leistungssteuerung eines InduktionsmotorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungssteuerung eines an einem
Einphasennetz betriebenen Induktionsmotors, insbesondere eines Konden
satormotors, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 2 sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens.
Aus der DE 36 07 162 C2 ist ein an einem Einphasennetz betriebener Kon
densatormotor beschrieben, bei dem ein erster Schalter die Hauptwicklung
zur Hilfswicklung in Reihe und zum Kondensator parallel schaltet und ein
zweiter Schalter die Hauptwicklung zu der Serienschaltung aus Hilfswicklung
und Kondensator parallel schaltet. Wenn dieser Motor durch Schließen des
ersten Schalters eingeschaltet wird, läuft der Motor auf einer niedrigen Lei
stungsstufe. Wird dagegen der erste Schalter geöffnet und der zweite Schal
ter geschlossen, läuft der Motor mit seiner höchsten Drehzahl, liefert also
die höchste Leistung. Schließlich kann durch alternierendes Umschalten auf
die beiden Schalter der Motor auf eine zwischen den beiden genannten Lei
stungsstufen liegende Leistungsabgabe eingestellt werden. Schließlich kann
die vom Motor abgegebene Leistung weiter erniedrigt werden, wenn bei
geschlossenem ersten Schalter, wenn also die Hauptwicklung in Serie zur
Hilfswicklung geschaltet ist, der gesamte Motor wechselweise an das Netz
angeschlossen wird. Die Schalter werden von einer Schaltersteuerung derart
angesteuert, daß die Schaltvorgänge jeweils beim Nulldurchgang ganzzahli
ger Perioden des Wechselstromes erfolgen. Die Erzeugung der Steuersignale
für diese Schalter mittels der Schaltersteuerung wird jedoch in dieser Druck
schrift nicht erläutert.
Aus der US 4 737 701 ist ein solcher Kondensatormotor bekannt, dessen
Hilfswicklung zur Ausbildung mehrerer Teilwicklungen Anzapfungen auf
weist, die über einen Wählschalter wahlweise der Hauptwicklung vorschalt
bar sind, so daß diese Teilwicklungen nicht mehr als Hilfswicklung zur Verfü
gung stehen. Je nach Stellung des Wählschalters können verschiedene
Betriebspunkte eingestellt werden, die zu verschiedenen Drehzahlen des
Motors und somit auch zu unterschiedlichen Drehmomenten führen.
Ferner ist aus der DE 40 31 708 A1 ein Verfahren zur Differenzdruckregelung
eines Pumpsystems bekannt, das einen solchen aus der o. g. Druckschrift
bekannten Kondensatormotor einsetzt. Zur Erzielung eines konstanten Dif
ferenzdruckes im Pumpsystem werden die Anzapfungen an der Hilfswick
lung in Abhängigkeit eines Istwertes mit der Hauptwicklung des Motors ver
bunden.
Die diesem Regelverfahren zugrundeliegende Leistungssteuerung des
Kondensatormotors führt jedoch zu einer unstetigen Regelung, deren Ei
genschaften von der Anzahl der Anzapfungen an der Hilfswicklung abhän
gen. Um die zu regelnde Größe genauer auf einen Sollwert einzustellen,
wäre somit eine hohe Anzahl von Anzapfungen erforderlich, die jedoch zu
hohen Kosten des Kondensatormotors führen würde.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren
zur Leistungssteuerung eines an einem Einphasennetz betriebenen Induk
tionsmotors der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine nahezu
stetige Regelung einer Regelgröße bzw. eine nahezu stetige Steuerung einer
Steuergröße durchführbar ist und außerdem kostengünstig durchgeführt
werden kann. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses er
findungsgemäßen Verfahrens geschaffen werden.
Die erstgenannte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der
Patentansprüche 1 oder 2 gelöst.
Bei der erstgenannten Lösung wird zur Einstellung der vom Induktionsmo
tor abzugeben den Leistung ein sich wiederholendes digitales (binäres) m-
Bit-Datenwort (Codewort) erzeugt und in Abhängigkeit der aufeinander
folgenden logischen Werte der Schalter betätigt, wobei dessen Betätigung
mit der Netzfrequenz synchronisiert wird. Da bei geschlossenem Schalter
der Motor auf seiner höchsten Leistungsstufe läuft und bei offenem Schal
ter auf seiner niedrigsten Leistungsstufe eingestellt ist, können in Abhän
gigkeit des m-Bit-Datenwortes dazwischen liegende Leistungsstufen einge
stellt werden, also der Bereich zwischen der niedrigsten und der höchsten
Leistungsstufe diskretisiert werden, wobei die Anzahl der Diskretisierungs
stufen von der Länge des m-Bit-Datenwortes abhängt. Bei entsprechender
Wahl der Länge m und niedrig gewählten Zeitdauer einer Diskretisierungs
stufe - d. h. die durch die Anzahl der Wiederholungszyklen eines m-Bit-Da
tenwortes bestimmte Zeitdauer - kann ein nahezu stetiges Regelverhalten
bzw. Steuerverhalten des Motors erzielt werden.
Bei der zweitgenannten Lösung wird zur Grobeinstellung der vom Indukti
onsmotor abzugebenden Leistung eine bestimmte Leistungsstufe durch die
Aktivierung eines ersten Schalters eingestellt und gleichzeitig zur Fein
einstellung der vom Induktionsmotor abzugebenden Leistung ein sich
wiederholendes digitales m-Bit-Datenwort erzeugt. In Abhängigkeit der auf
einanderfolgenden logischen Werte des Datenwortes wird der für die
Grobeinstellung der Leistungsabgabe ausgewählte erste Schalter im Wechsel
mit einem zweiten Schalter betätigt, wobei dieser zweite Schalter gegen
über dem ersten Schalter die nächstgrößere oder die nächstkleinere
Leistungsstufe einstellt. Dabei wird die wechselweise Betätigung des ersten
und zweiten Schalters mit der Netzfrequenz synchronisiert.
In vorteilhafter Weise läßt sich mit dieser erfindungsgemäßen Umtastung
mittels des m-Bit-Datenwortes mehrere zwischen zwei Leistungsstufen be
findliche Leistungsstufen einstellen, ohne daß zusätzliche Anzapfungen an
der Hilfswicklung erforderlich wären. Die Anzahl dieser zusätzlichen Lei
stungsstufen hängt von der Länge m des m-Bit-Datenwortes ab. Da ein In
duktionsmotor große Zeitkonstanten aufweist, führt das erfindungsgemäße
Verfahren bei entsprechend niedrig gewählter Zeitdauer einer Diskre
tisierungsstufe - d. h. die durch die Anzahl der Wiederholungszyklen eines
m-Bit-Datenwortes bestimmte Zeitdauer - von beispielsweise 80 ms und ei
nem 8-Bit-Datenwort zu einem nahezu stetigen Regelungsverhalten.
Beiden Lösungen ist die Idee gemeinsam, eine einfache und wirksame Um
setzung eines Sollwertes oder einer Regelabweichung in eine Stellgröße für
die zu steuernde oder regelnde Größe, hier die von dem Motor abzuge
bende Leistung zur Verfügung zu haben, wobei in Abhängigkeit des Sollwer
tes oder der Regelabweichung die Stellgröße, also das m-Bit-Datenwort
(Codewort) erzeugt wird.
Die zweitgenannte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der
Patentansprüche 4 oder 5 gelöst.
Gemäß der erstgenannten Lösung ist ein Mikroprozessor und ein Ringspei
cher vorgesehen, wobei der Mikroprozessor das m-Bit-Datenwort in Ab
hängigkeit eines Sollwertes oder einer Regelabweichung erzeugt und dem
Ringspeicher zuführt und der Ringspeicher die logischen Werte des m-Bit-
Datenwortes sukzessive zur Einstellung der vom Motor abzugeben den Lei
stung an die Ansteuerschaltung weiterleitet, so daß der Schalter eine ent
sprechende Ein/Aus-Tastung erfährt.
Bei der zweitgenannten Lösung ist ein Mikroprozessor vorgesehen, der
einmal in Abhängigkeit eines Sollwertes oder einer Regelabweichung die
Grobeinstellung der vom Motor abzugebenden Leistung über die Ansteuer
schaltung vornimmt und zum anderen das m-Bit-Datenwort erzeugt und ei
nem Ringzähler zuführt. Das m-Bit-Datenwort wird aus diesem Ringzähler
sukzessive ausgelesen und zur Feineinstellung der vom Kondensatormotor
zu liefern den Leistung ebenfalls der Ansteuerschaltung zugeführt. Dabei
wird der die Grobeinstellung vornehmende Schalter wechselweise mit ei
nem weiteren Schalter entsprechend dem m-Bit-Datenwort ein/ausgetastet.
Vorzugsweise wird zur Taktung des Ringzählers ein Nulldurchgangsdetektor
vorgesehen.
Damit läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit einer einfachen Vor
richtung durchführen, da im allgemeinen bei die Motorleistung von Induk
tionsmotoren regelnden Regeleinrichtungen ein Mikroprozessor vorhanden
ist und somit zusätzlich nur ein das m-Bit-Datenwort speichern der Ringzäh
ler erforderlich ist.
Die Zuordnung zwischen einem m-Bit-Datenwort und einem Sollwert ist in
einer Tabelle abgespeichert, wodurch eine einfache Zugriffsmöglichkeit ge
geben ist. Falls ein Regelkreis aufgebaut werden soll, wird jeder Regelabwei
chung ein m-Bit-Datenwort zugeordnet und ebenfalls in einer Tabelle ge
speichert.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, bei der die Hilfs
wicklung Anzapfungen aufweist, wird die gesamte Hilfswicklung des Motors
dessen Hauptwicklung in Reihe geschaltet, weshalb der Motor in der Regel
auf der niedrigsten Leistungsstufe arbeitet. Der Stellbereich kann jedoch
ausgehend von dieser Leistungsstufe nach unten durch eine alleinige Be
stromung der Hilfswicklung deutlich erweitert werden. Hierzu muß der die
niedrigste Leistungsstufe einstellende Schalter angesteuert werden, wozu
ein entsprechendes m-Bit-Datenwort erzeugt wird, das zu einer Ein/Aus-
Tastung dieses Schalters führt.
Die Synchronisierung der Tastung auf den Strom-Nulldurchgang kann durch
Sensierung des Hilfsstromes, durch Berechnung aus einer in dem Mikropro
zessor abgelegten Tabelle oder aufgrund der zeitweiligen Einschaltung des
Schalters erfolgen.
Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausfüh
rungsbeispieles im Zusammenhang mit den Zeichnungen dargestellt und
erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
wobei die Hilfswicklung Anzapfungen aufweist,
Fig. 2 ein Zeit-Drehzahldiagramm eines mit dem erfindungs
gemäßen Verfahren nach Fig. 1 geregelten Konden
satormotors, und
Fig. 3 und 4 jeweils ein Blockschaltbild einer weiteren Schaltungsan
ordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, wobei eine Hilfswicklung ohne Anzapfun
gen verwendet wird.
In Fig. 1 sind mit den Bezugszeichen L1, L2 und C die Hauptwicklung, die
Hilfswicklung und ein Anlaufkondensator eines Einphasen-Kondensatormo
tors bezeichnet. Hierbei liegt die Serienschaltung aus dem Kondensator C
und der Hilfswicklung L2 an den Anschlußpolen N und L eines die Betriebs
spannung für den Induktionsmotor liefern den Einphasennetzes. Eine wei
tere Serienschaltung aus der Hauptwicklung L1, einem Shunt-Widerstand RS
und einem Halbleiterschalter T4 ist parallel zum Anlaufkondensator C ge
schaltet. Ferner weist die Hilfswicklung L2 eine erste und zweite Anzapfung
N1 und N2 auf, die jeweils über einen Halbleiterschalter T2 und T3 an den
den Shunt-Widerstand RS mit dem Halbleiterschalter T4 verbindenden
Schaltungszweig angeschlossen sind. Zur Ansteuerung der als Triacs aus
gebildeten Halbleiterschalter T1 bis T4 sind deren Ansteuerelektroden über
entsprechende Leitungen mit einer Ansteuerschaltung 1 verbunden.
Mittels dieser Triacs T1 bis T4 läßt sich der Induktionsmotor auf verschiedene
Leistungsstufen einstellen, indem in Abhängigkeit des durchgeschalteten
Triacs der Motor auf unterschiedlichen Drehzahlen läuft, so daß er auch
unterschiedliche Drehmomente erzeugt. So läuft der Kondensatormotor
mit niedrigster Drehzahl, ist also auf einer niedrigen Leistungsstufe ein
gestellt, wenn der Triac T4 durchgeschaltet ist und die gesamte Hilfswick
lung L2 als Drossel der Hauptwicklung vorgeschaltet ist. Ist dagegen einer
der beiden Triacs T3 oder T2 durchgesteuert, wird eine Teilwicklung L2b
oder eine Teilwicklung L2a der Hilfswicklung L2 der Hauptwicklung L1 vorge
schaltet, so daß die Drehzahl des Motors stufenweise erhöht ist, wodurch
zwei weitere Leistungsstufen einstellbar sind. Schließlich wird die höchste
Leistungsstufe bei durchgeschaltetem Triac T1 erreicht, indem hierdurch die
Hilfswicklung L2 überbrückt und die Hauptwicklung L1 direkt an die Phase L
gelegt wird. Der Motor läuft auf seiner höchsten Leistungsstufe. Durch diese
wahlweise Zuschaltung von der Hilfswicklung bzw. deren Teilwicklungen
sind vier Leistungsstufen einstellbar, die sich bei gleicher Betriebsspannung
durch unterschiedliche Drehmomente unterscheiden.
Wird beispielsweise der Motor nach Fig. 1 als Pumpenmotor in einer
Heizungsanlage eingesetzt, liefert die Pumpe die höchste Leistung, wenn
die Hauptwicklung L1 des Motors über den Triac T1 mit der Phase L des Ein
phasennetzes verbunden ist. Durch Zuschaltung der Hilfswicklung L2a bzw.
L2b wird die Pumpleistung stufenweise reduziert, bis bei Zuschaltung der
gesamten Hilfswicklung L2 das zunächst niedrigste Leistungsniveau erreicht
ist. Eine weitere Reduzierung des Leistungsniveaus ist dadurch möglich, daß
keiner der vier Triacs T1 bis T4 durchgeschaltet ist, so daß lediglich ein
Hilfsstrom durch die Hilfswicklung L2 aufrechterhalten wird. Mit der
letztgenannten Möglichkeit der Einstellung der niedrigsten Leistungsstufe
liegen somit fünf einstellbare Leistungsstufen vor.
Um die Triacs T1 bis T4 jeweils im Nulldurchgang der Betriebsspannung des
Motors schalten zu können, ist ein Nullpunktdetektor 4 vorgesehen, der die
Strom-Nulldurchgänge durch Auswertung des Spannungsabfalles an dem
Shunt-Widerstand RS detektiert und diese einem Mikroprozessor 3 zuführt.
Zur Ansteuerung der Triacs T1 bis T4 erhält die Ansteuerschaltung 1 ein von
dem Mikroprozessor 3 erzeugtes erstes Steuersignal St1 sowie ein zweites
Steuersignal St2, das ein m-Bit-Datenwort darstellt. Dieses m-Bit-Datenwort
ist in einem Ringzähler 2 abgespeichert und wird aus diesem sukzessive in
die Ansteuerschaltung 1 ausgelesen. Der Dateninhalt dieses Ringspeichers 2
wird ebenfalls von dem Mikroprozessor 3 erzeugt und in den Ringzähler 2
eingelesen.
Mit dem ersten Steuersignal St1 wird zur Grobeinstellung der vom Motor
abzugebenden Leistung eine bestimmte Leistungsstufe eingestellt, indem
einer der Triacs T1 bis T4 durchgeschaltet wird. Zur Feineinstellung der vom
Motor abzugeben den Leistung dient nun das m-Bit-Datenwort, das für den
gerade durchgeschalteten Triac ein Umtastmuster darstellt. Ist beispiels
weise zur Grobeinstellung der abzugeben den Leistung der Triac T4 durchge
schaltet und soll der Motor eine etwas höhere Leistung abgeben, wird z. B.
das folgende Datenwort (01111111) erzeugt. Im Takt der Netzfrequenz und
zwar im Takt der Nulldurchgänge des Hauptwicklungsstromes IH läuft dieses
8-Bit-Datenwort in dem Ringzähler 2 um und wird taktweise in die
Ansteuerstufe 1 ausgelesen. Dabei führt die logische "0" dazu, daß der Lei
stungsschalter T4 geschlossen bleibt, die logische "1" dagegen, daß dieser
Leistungsschalter T4 sich öffnet und dafür der Leistungsschalter T3 durch
geschaltet wird. Somit wird eine Taktlänge die gesamte Hilfswicklung L2 der
Hauptwicklung L1 vorgeschaltet und anschließend sieben Takte lang nur die
Teilwicklung L2b als Drossel der Hauptwicklung L1 vorgeschaltet, wobei bei
einer Netzfrequenz von 50 Hz die Taktlänge 10 ms beträgt.
Die Wirkung des o.g. Digitalwortes kann auch so festgelegt werden, daß mit
der logischen "0" der Schalter T4 geschlossen, jedoch bei der logischen "1"
dieser Schalter geöffnet und mit diesem alle Schalter T1 bis T4 geöffnet
bleiben. Im Gegensatz zur ersten Wirkung des Digitalwortes wird bei der
zuletzt genannten eine Leistungsreduzierung erzielt, die zwischen der klein
sten Leistungsstufe, bei der alle Schalter T1 bis T4 geöffnet sind, und der
nächsthöheren Leistungsstufe, bei der lediglich der Schalter T4 geschlossen
ist, liegt. Das Maß der Leistungsreduzierung bzw. Leistungserhöhung liegt an
der Verteilung der logischen "0" und der logischen "1" innerhalb des
Datenwortes. Somit kann mit Hilfe dieses Datenwortes, das zu einem
bestimmten Umtastmuster an dem für die Grobeinstellung der Leistungs
abgabe ausgewählten Schalter auftritt, der zwischen zwei Leistungsstufen
liegende Leistungsbereich diskretisiert werden. Die Diskretisierung hängt
dabei von der Wortlänge des Datenwortes ab. Bei einer Wortlänge von 8 Bit
ergibt sich eine Anzahl von 26 Diskretisierungsstufen nach folgender
Formel:
(N-1)·NBit + 2,
wobei N die Anzahl der Grundstufen - im vorliegenden Beispiel sind es 4
Grundstufen - und NBit die Wortlänge des Datenwortes bedeutet. Schließlich
wird der "AUS"-Zustand sowie der 100%ige-"EIN"-Zustand noch als weitere
Stufen hinzugezählt.
Soll nunmehr die Motorleistung weiter erhöht werden, schaltet der Mikro
prozessor 3 auf den Schalter T3, so daß nunmehr die nächsthöhere Lei
stungsstufe eingestellt ist.
Gleichzeitig wird wieder ein Umtastmuster aufgrund eines ebenfalls von
dem Mikroprozessor 3 erzeugten 8-Bit-Datenwortes für diesen Schalter T3
erzeugt, so daß eine Umtastung entweder mit dem für die nächsthöhere
Leistungsstufe verantwortlichen Schalter T2 oder mit der für die nächstnie
drige Leistungsstufe verantwortlichen Schalter T4 durchgeführt wird.
Die Leistungserhöhung kann somit kontinuierlich stufenweise mittels der
Grobeinstellung sowie der von den 8-Bit-Datenwörtern erzeugten Um
tastmuster erfolgen. Dabei stellt sich heraus, daß eine ausgezeichnete Line
arität erreicht wird, wie dies aus Fig. 2 zu ersehen ist. Ausgehend von der
niedrigsten Drehzahl, die der niedrigsten Leistungsstufe entspricht, wird
der Motor kontinuierlich bis zur maximalen, der höchsten Leistungsstufe
entsprechenden Drehzahl hochgesteuert, um anschließend wieder auf die
niedrigste Drehzahl geregelt zu werden. In Fig. 2 stellt die Kennlinie 1 den
Istwertverlauf der Drehzahl und die Kennlinie 2 den Sollwertverlauf dar. Bei
der Kennlinie 2 sind die durch das Umtastmuster erzeugten Diskretisie
rungsstufen gut erkennbar, die jedoch aufgrund der Trägheit der an der
Drehbewegung beteiligten Massen des Motors ausgemittelt werden, so daß
sich gemäß Kennlinie 1 ein gleichmäßiges Stellverhalten ergibt.
Die Ausführungsbeispiele der Fig. 3 und 4 unterscheiden sich von dem
jenigen nach Fig. 1 dadurch, daß die Hilfswicklung L2 keine Anzapfungen
aufweist. Nach Fig. 3 verbindet ein Schalter T1 die Hauptwicklung L1 über
den Shunt-Widerstand RS mit der Phase L, während gemäß Fig. 4 ein ent
sprechender Schalter T1 die Hauptwicklung L1 über den Shunt-Widerstand RS
mit dem Nulleiter N des Betriebsspannungsnetzes verbindet. Auch bei die
sen beiden Ausführungsbeispielen wird zur Ansteuerung des Schalters T1 ein
von dem Mikroprozessor 3 erzeugtes m-Bit-Datenwort über einen Ringzähler
2 der Ansteuereinheit 1 zugeführt, wie dies im Zusammenhang mit dem
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 erläutert wurde. Da die Hilfswicklung L2
keine Anzapfung aufweist, ist auch ein erstes Steuersignal St1, wie es im Zu
sammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 erforderlich ist,
nicht notwendig.
Durch entsprechende Wahl des m-Bit-Datenwortes kann jede zwischen der
niedrigsten Leistungsstufe - nämlich bei offenem Schalter T1 - und der höch
sten Leistungsstufe - bei geschlossenem Schalter T1 - eingestellt werden.
Auch ein lineares Hochfahren bis zur höchsten Leistungsstufe des Motors ist
möglich, wenn die das Schließen des Schalters T1 bewirkenden logischen
Werte des jeweiligen m-Bit-Datenwortes sukzessive zunehmen, bis im Zu
stand maximaler Leistungsabgabe alle logischen Werte eines m-Bit-Daten
wortes das Schließen des Schalters T1 bewirken. Damit ist ein entsprechen
der Drehzahlverlauf zu erzielen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Aufgrund des linearen Verhaltens des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens
können Regelkreise mit stetigem Regelverhalten aufgebaut werden. So
kann beispielsweise der in den Fig. 1, 3 oder 4 gezeigte Kondensa
tormotor als Pumpenmotor für Heizungsanlagen eingesetzt werden, wobei
die Regelgröße die Drehzahl des Motors, der Differenzdruck in dem ge
schlossenen Heizungssystem oder auch die Raumtemperatur sein kann. Die
Istwerterfassung kann dabei in einer dem Fachmann bekannten Weise,
beispielsweise mit einem Tachogenerator oder ausschließlich durch Erfas
sung von elektrischen Größen erfolgen, wobei der Mikroprozessor 3 aus
dem Istwert sowie einem Sollwert eine Stellgröße ableitet, die im Fall des
Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 zu einer bestimmten Grobeinstellung
der Leistungsabgabe und einem entsprechenden Umtastmuster führt und
im Fall der Ausführungsbeispiele gemäß der Fig. 3 und 4 lediglich ein m-
Bit-Datenwort erfordert, das die Ansteuereinheit 1 in ein entsprechendes
Ein/Aus-Tastmuster für den Schalter T1 umsetzt.
Das erfindungsgemäße Steuerverfahren kann überall dort eingesetzt wer
den, wo Kondensatormotoren verwendet werden, so auch beispielsweise
bei Lüftermotoren für Kühlaggregate oder Antriebsmotoren für Hebema
schinen.
Claims (6)
1. Verfahren zur Leistungssteuerung eines an einem Einphasennetz (N, L)
betriebenen Induktionsmotors (C, L1, L2), insbesondere eines Kondensator
motors, mit einer Hauptwicklung (L1) und einer Hilfswicklung (L2), bei dem
mittels eines von einer Ansteuerschaltung (1) steuerbaren Schalters (T1) die
Hauptwicklung (L1) direkt mit dem Einphasennetz (N, L) verbunden ist, ge
kennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) zur Einstellung der vom Induktionsmotor (C, L1, L2) abzugebenden Leistung wird ein sich wiederholen des digitales m-Bit-Datenwort er zeugt,
- b) in Abhängigkeit der aufeinanderfolgenden logischen Werte des m- Bit-Datenwortes wird der Schalter (T1) betätigt, und
- c) die Betätigung des Schalters (T1) wird mit der Netzfrequenz syn chronisiert.
2. Verfahren zur Leistungssteuerung eines an einem Einphasennetz (N, L)
betriebenen Induktionsmotors (C, L1, L2), insbesondere eines Kondensator
motors, mit einer Hauptwicklung (L1) und einer mit n Anzapfungen (N1, N2)
versehenen Hilfswicklung (L2), bei dem mittels von einer Ansteuerschaltung
(1) steuerbaren (n + 2) Schaltern (T1, T2, T3, T4) verschiedene Leistungs
stufen des Induktionsmotors einstellbar sind, indem mit jeweils einem
Schalter (T1, . . . , T4) die Hilfswicklung (L2) der Hauptwicklung (L1) vorschaltbar
ist, oder jeweils eine Anzapfung (N1, N2) der Hilfswicklung (L2) mit der
Hauptwicklung (L1) verbindbar ist oder die Hauptwicklung (L2) direkt mit
einer Phase (L) des Einphasennetzes (N, L) verbunden ist, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
- a) zur Grobeinstellung der vom Induktionsmotor abzugeben den Lei stung wird eine bestimmte Leistungsstufe durch das Schließen eines ersten Schalters (T1, . . . , T4) eingestellt,
- b) zur Feineinstellung der vom Induktionsmotor abzugeben den Lei stung wird ein sich wiederholen des digitales m-Bit-Datenwort er zeugt,
- c) in Abhängigkeit der aufeinanderfolgenden logischen Werte des m- Bit-Datenwortes wird der für die Grobeinstellung der Leistungsab gabe ausgewählte erste Schalter (T1, . . . , T4) im Wechsel mit einem zweiten Schalter (T1, . . . , T4) betätigt, wobei dieser zweite Schalter (T1, . . . , T4) gegenüber dem ersten Schalter (T1, . . . , T4) die nächsthöhere oder die nächstkleinere Leistungsstufe einstellt und
- d) die wechselweise Betätigung des ersten und zweiten Schalters (T1, . . . , T4) wird mit der Netzfrequenz des Einphasennetzes (N, L) syn chronisiert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei zur Einstellung der niedrigsten Lei
stungsstufe ausschließlich die Hilfswicklung (L2) bestromt wird, gekenn
zeichnet durch folgende Merkmale:
- a) zur Grobeinstellung einer vom Induktionsmotor abzugeben den niedrigen Leistung wird der die gesamte Hilfswicklung schaltende Schalter (T4) betätigt und
- b) das zur Feineinstellung der abzugeben den Leistung erzeugte m-Bit- Datenwort führt zur Ein/Aus-Tastung des Schalters (T4) in Abhängig keit der aufeinanderfolgenden logischen Werte des m-Bit-Datenwor tes.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekenn
zeichnet durch folgende Merkmale:
- a) es ist ein Mikroprozessor (3) und ein Ringspeicher (2) vorgesehen,
- b) wobei der Mikroprozessor (3) das m-Bit-Datenwort erzeugt und dem Ringspeicher (2) zuführt und
- c) der Ringspeicher (2) die logischen Werte des m-Bit-Datenwortes suk zessive zur Einstellung der vom Induktionsmotor (C, L1, L2) abzuge benden Leistung der Ansteuerschaltung (1) zuführt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) es ist ein Mikroprozessor (3) und ein Ringspeicher (2) vorgesehen,
- b) wobei der Mikroprozessor (3) die Grobeinstellung der vom Indukti onsmotor abzugebenden Leistung über die Ansteuerschaltung (1) vornimmt als auch
- c) das m-Bit-Datenwort erzeugt und dem Ringspeicher (2) zuführt und
- d) der Ringspeicher (2) die logischen Werte des m-Bit-Datenwortes suk zessive zur Feineinstellung der vom Induktionsmotor abzugebenden Leistung der Ansteuerschaltung (1) zuführt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Taktung des Ringspeichers (2) ein Nulldurchgangsdetektor (4) vorgesehen ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19535676A DE19535676C2 (de) | 1994-10-14 | 1995-09-26 | Verfahren zur Leistungssteuerung eines Induktionsmotors |
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DE19535676A DE19535676C2 (de) | 1994-10-14 | 1995-09-26 | Verfahren zur Leistungssteuerung eines Induktionsmotors |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19535676A1 true DE19535676A1 (de) | 1996-04-25 |
DE19535676C2 DE19535676C2 (de) | 1997-10-23 |
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ID=6530767
Family Applications (1)
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DE19535676A Expired - Fee Related DE19535676C2 (de) | 1994-10-14 | 1995-09-26 | Verfahren zur Leistungssteuerung eines Induktionsmotors |
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