DE19535676C2 - Verfahren zur Leistungssteuerung eines Induktionsmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungssteuerung eines an einem Einphasennetz betriebenen Induktionsmotors, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 2 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ring-Schieberegister (Ringspeicher), wie in der Erfindung verwendet, sind bekannt und werden bei Wechselrichtern zur Kommutierungssteuerung eingesetzt. In der Veröffentlichung "Frequenzgesteuerte Drehstrom-Asynchronantriebe" (Seefried, Müller, VEB Verlag Technik, 1988, S. 109-111) wird die Verwendung eines Ring-Schieberegisters zur Kommutierungs­ steuerung beschrieben. Als Beispiel dient ein Taktgeber, der in Abhängigkeit von der Führungsgröße (Drehzahlsollwert oder Regelabweichung) die sechsfache Motorfrequenz erzeugt und damit ein 6-Bit-Umlaufregister steuert. Weiterhin wird als Prinziplösung eine kombinatorische Schaltung angegeben, mit der die erforderlichen Steuerbefehle gebildet werden.

Ring-Schieberegister werden ausnahmsweise auch zur Wellenpaket­ steuerung eingesetzt. Die UK Patent Application GB 20 91 959 A beschreibt ein Verfahren und eine Anordnung zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit eines mehrphasigen Motors als Bruchteile der von der Speisefrequenz und der Polzahl abhängigen Synchrongeschwindigkeit. Hierbei wird zur Wellen­ paketsteuerung in ein Schieberegister ein Datenwort eingespeichert, das sukzessive zugeordnete Schalter betätigt, synchronisiert mit der Netz­ frequenz.

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 Induktionsmotors 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 Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 oder 2 gelöst.

Bei der erstgenannten Lösung wird zur Einstellung der vom Induktionsmotor abzugebenden Leistung ein digitales (binäres) m-Bit-Datenwort (Codewort) erzeugt, in einen Ringspeicher eingespeichert und läuft im Takt der Strom-Nulldurchgänge um. In Abhängigkeit der aufeinanderfolgenden logischen Werte des umlaufenden m-Bit-Datenwortes wird der Schalter betätigt. Da bei geschlossenem Schalter der Motor auf seiner höchsten Leistungsstufe läuft und bei offenem Schalter auf seiner niedrigsten Leistungsstufe eingestellt ist, können in Abhängigkeit des m-Bit-Datenwor­ tes dazwischen liegende Leistungsstufen eingestellt werden, also der Bereich zwischen der niedrigsten und der höchsten Leistungsstufe diskretisiert werden, wobei die Anzahl der Diskretisierungsstufen von der Länge des m-Bit-Datenwortes abhängt. Bei entsprechender Wahl der Länge m und niedrig gewählten Zeitdauer einer Diskretisierungsstufe - d. h. die durch die Anzahl der Wiederholungszyklen eines m-Bit-Datenwortes bestimmte Zeitdauer - kann ein nahezu stetiges Regelverhalten bzw. Steuerverhalten des Motors erzielt werden.

Bei der zweitgenannten Lösung wird zur Grobeinstellung der vom Induktionsmotor abzugeben den 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 einen Ringspeicher eingespeichert und läuft im Takt der Strom-Nulldurchgänge um. In Abhängigkeit der aufeinanderfolgenden 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 gegenüber 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 lassen 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 Induktionsmotor 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 Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung 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 liefernden Leistung ebenfalls der Ansteuerschaltung zugeführt. Dabei wird der die Grobeinstellung vornehmende Schalter wechselweise mit ei­ nem weiteren Schalter entsprechend dem m-Bit-Datenwort einlausgetastet. 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 Induktionsmotoren regelnden Regeleinrichtungen ein Mikroprozessor vorhanden ist und somit zusätzlich nur ein das m-Bit-Datenwort speichernder Ringspeicher 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 R_S 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 R_S 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 R_S 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 Ringspeicher 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 Ringspeicher 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 abzugebenden 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 I_H 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) · N_Bit + 2,

wobei N die Anzahl der Grundstufen - im vorliegenden Beispiel sind es 4 Grundstufen - und N_Bit 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 R_S mit der Phase L, während gemäß Fig. 4 ein ent­ sprechender Schalter T1 die Hauptwicklung L1 über den Shunt-Widerstand R_S 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), 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, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) zur Einstellung der vom Induktionsmotor (C, L1, L2) abzugebenden Leistung wird ein digitales m-Bit-Datenwort in einen Ringspeicher (2) eingespeichert und läuft im Takt der Strom-Nulldurchgänge um und
• b) in Abhängigkeit der aufeinanderfolgenden logischen Werte des umlaufenden m-Bit-Datenwortes wird der Schalter (T1) betätigt.

2. Verfahren zur Leistungssteuerung eines an einem Einphasennetz (N, L) betriebenen Induktionsmotors (C, L1, L2), 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 Leistungsstufen des Induktionsmotors einstellbar sind, indem mit jeweils einem Schalter (T1, . . . , T4) die gesamte 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) eingestellte
• b) zur Feineinstellung der vom Induktionsmotor abzugebenden Lei­ stung wird ein digitales m-Bit-Datenwort in einen Ringspeicher (2) eingespeichert und läuft im Takt der Strom-Nulldurchgänge um,
• c) in Abhängigkeit der aufeinanderfolgenden logischen Werte des umlaufenden m-Bit-Datenwortes wird der für die Grobeinstellung der Leistungsabgabe 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.

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 abzugebenden niedrigen Leistung wird der die gesamte Hilfswicklung schaltende Schalter (T4) betätigt und
• b) das zur Feineinstellung der abzugebenden 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 Induktionsmotor 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.