DE2011337C - Oszillator, insbesondere zur Verwendung bei einem elektrischen Ventilatormotor - Google Patents

Description

as Die Erfindung betrifft einen Oszillator mit zwei Transistoren, wobei der Basisstrom des ersten Transistors durch die Kollektorspannung des zweiten Transistors und der Basisstrom des zweiten Transistors durch die Kollektorsnannung des ersten Transistors gesteuert ist, sowie mit einer Last, über die der erste Transistor an einer Versorgungsspannung liegt, und einem im Basiskreis des zweiten Transistors liegenden Lade-Entlade-Kreis.

Ein derartiger Oszillator ist aus der Patentschrift

Nr. 40 717 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin bekannt. In dem bekannten Oszillator sind die Kollektoren der beiden Transistoren jeweils über einen Widerstand mit einer Spannungsquelle verbunden. Da die Kollektorströme der

Transistoren nur durch deren jeweilige Basisströme gesteuert werden und da der Arbeitspunkt der Transistoren jeweils auf einer Lastgeraden liegt, die durch die Werte der Versorgungsspannung und der zwischen der Spannungsquelle und dem jeweiligen KoI-lektor liegenden Widerstände bestimmt ist, trägt nur der Anfangsteil der Lade-Entlade-Eigenschaften der Kondensatoren zur Oszillation bei. Daher ist die Periode des bekannten Oszillators notwendigerweise kürzer als die Zeitkonstante, die sich aus der Kapazität und dem Widerstandswert des Lade-Entlade-Kreises berechnet. Um bei dem bekannten Oszillator die Schwingung aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, daß nach Abschalten des zweiten Transistors die Kollektorspannung des ersten Transistors höher ist als die Emitter-Basis-Spannung des zweiten Transistors. Um daher eine Sättigung des ersten Transistors abzufangen, muß zwischen dem Kollektor des zweiten Transistors und der Basis des ersten Transistors ein Widerstand liegen, dessen Größe von den Versorgungsspannungen sowie den Kollektorwiderständen beider Transistoren abhängt. In ähnlicher Weise ist auch der Entladewiderstand in dem zwischen der Basis des zweiten Transistors und dem Kollektor des ersten Transistors liegenden Lade-Entlade-Kreis in verhältnismäßig engen Grenzen festgelegt. Werden in dem bekannten Oszillator die Widerstände geändert oder schwanken die Versorgungsspannungen über einen gewissen kleinen ToIe-

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ranzwert, so hört die Schwingung auf. Der bekannte _tung ^₅ elektrischen Ventilators nach Fig. 5 cr-

Oszillator ist also gegenüber Änderungen der Ver- zeugt werden,

sorgungsspannungen empfindlich und gestattet keine Fig. 8 ein Diagramm zur Darstellung der Anlaufnennenswerten Änderungen der Oszillationsperiode. eigenschaften des Ventilatormotors nach F i g. 5, Da ferner die verwendbaren Kapazitäten in ihrer 5 Fig. 9 und 10 Schaltbilder einer Gleichrichter-Größe praktisch beschränkt sind, ist auch die Peri- schaltung zur Verwendung in der Oszillatorschalodendauer begrenzt. _{tung nach} ρ i g. 3.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Oszillator zu In Fig. 1 ist ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung schaffen, der möglichst lange Schwingungsperioden eines erfindungsgemäßen Oszillators dargestellt. Dazuläßt und nichi nur gegen Spannungsschwankungen io nach sind Kollektor, Emitter und Basis eines Tranunempfindlich ist, sondern Änderungen der Schwin- sistors 1 an eine positive Klemme A einer Spannungsgungsperiode durch Änderungen der Widerstände quelle 5 über einen Widerstand 3 und einen Schal- und/oder der Kollektorspannungen gestattet. Ein ter 4 bzw. an die negative Klemme B bzw. an den derartiger Oszillator ist insbesondere zur Steuerung Kollektor eines Transistors 2 angeschlossen. Kollekeines VentiSatormotors erwünscht, um dessen Lei- 15 tor, Emitter und Basis des Transistors 2 sind mit stung und somit die Geschwindigkeit der von dem dem Kollektor des Transistors 1 üblk einen ver-Vciitilator geförderten Luft willkürlich in weiten änderbaren Widerstand 6 bzw. mit der negativen ünnzen zu ändern und dadurch einen quasi-natür- Klemme B bzw. mit dem Kollektor des Transistors I Ik-Ii η Wind zu erzeugen über eine Lade-Entlade-Schaltung 7 verbunden, die

I rfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem 20 einen Kondensator 8 und einen verän lerbaren Wider-

Os/illator der eingangs bezeichneten Art dadurch stand 9 umfaßt.

gelöst, daß die Kollektorspannung des zweiten Tran- In Fig. 1 sind zwar als Transistoren 1 und 2

sisuirs durch die Kollektorspannung des ersten Tran- NPN-Transistoren verwendet; jedoch versteht es sich

sisiors gesteuert ist. Dadurch läßt sich die Be- von selbst, daß statt dessen auch PNP-Transistorcn

luMungslinie, auf der der Arbeitspunkt des zweiten 25 eingesetzt werden können.

Transistors liegt, durch die Kollektorspannung des F i g. 2 zeigt die Wellenformen, wie sie von dem ersten Transistors steuern. Durch Änderung des in Fig. 1 dargestellten astabilen Multivibrator er-Basisstroms des zweiten Transistors kann also der zeugt werden, wobei die Wellenform A die Kollek-Arbeitspunkt des zweiten Transistors längs der ge- torspannung des ersten Transistors 1, die Wellensamten durch die Kollektorspannung des ersten Tran- 30 form B die Ladespannung des Kondensators 8 und sistors steuerbaren Belastungslinie verschoben wer- die Wellenform C den Basisstrom des Transistors 2 den. Da außerdem, wie eingangs gesagt, die Basis darstellt.

des ersten Transistors an den Kollektor des zweiten Zunächst soll die Wirkungsweise der Schaltung

Transistors angeschlossen ist, treten Änderungen der unabhängig vom Schwingungsvorgang bei Zuschal-

Kollektorspannung des ersten Transistors wieder an 35 tung der Spannungsquelle 5 betrachtet werden.

dessen Basis auf. Der Betrieb der beiden Transistoren Wird der Schalter 4 eingelegt, so wird die Versor-

la'ßt sich also über den Lade-Entlade-Kreis steuern, gungsspannung den Kollektoren 1 und 2 zugeführt,

und der erfindungsgemäße Oszillator behält seine Der Kollektorstrom il des Transistors 1 beginnt zu

Oszillation bei, auch wenn die Versorgungsspannung fließen, da der Basisstrom i 2 des Transistors 1 von

in weiten Grenzen geändert wird. 40 der Spannungsquelle 5 durch den Widerstand 3 und

Wird der erfindungsgemäße Oszillator zur Steue- den veränderbaren Widerstand 6 fließt. Infolgedessen rung eines Ventilatormotors verwendet, so ändern sinkt die Kollektorspannung des Transistors 1. Der sich die Drehzahl des Ventilatormotors und damit - Kollektorstrom/3 des Transistors 2 fließt ebenfalls, die Windgeschwindigkeit einmal entsprechend der da der Basisstrom /4 des Transistors 2 von der periodischen Oszillatorschwingung; zusätzlich läßt 45 Quelle 5 durch den Widerstand 3 und den Ladesich die Drehzahl durch eine willkürliche überlagerte Entlade-Kreis 7 fließt. Daher sinkt auch die Kollek-Änderung einer Größe innerhalb der Oszillatorschal- torspannung des Transistors 2 ab. Die Geschwindigtung, etwa eines Widerstands, variieren. Dadurch läßt keit, mit der der in den Transistor 2 fließende Kolsich ein Ventilatorbetrieb erzielen, bei dem ein fast lektorstrom /3 zunimmt, ist größer als die des natürlicher Wind erzeugt wird. 50 Stromes/5. Daher wird der Kollektorstrom/3 des

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungs- Transistors 2 sehr groß, während der Kollektorstrom

beispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen i 1 des Transistors 1 sehr klein wird. 1st der in den

beschrieben; darin zeigt Transistor 2 fließende Basisstrom/4 groß genug, um

Fi g. 1 ein erfindungsgemäßes Prinzipschaltbild, den in den Transistor 2 fließenden Kollektorstrom /3

Fig. 2 die bei der Schaltung nach Fig. 1 erhalte- 55 zu sättigen, so schaltet der Transistor2 ein und der

nen Spannungs- und Stromverläufe, Transistor 1 aus.

Fig. 3 ein Schaltbild einer abgewandelten Form Nunmehr wird der eigentliche Schwingungsvorgang

der Schaltung nach Fig. 1, betrachtet.

F i g. 4 ein Diagramm der Beziehung zwischen der Die Beziehung zwischen dem Kollektorstrom/3

Schwingungsperiode und dem Widerstand in dem 60 des Transistors 2 und dem Basisstrom/2 des Tran-

Lade-Entlade-Kreis der Schaltung nach F i g. 3, sistors 1 ist durch die Gleichung gegeben:

Fig. 5 ein Schaltbild, nach dem die Oszillator- /5 —/3 M2 · schaltung der Fig. 3 zur Steuerung des Motors eines

elektrischen Ventilators verwendet wird, wobei der Strom/5 der Strom durch den veränder-

F i g. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Schwan- 65 baren Widerstand 6 ist. Der Kondensator 8 wird

kungen der Windgeschwindigkeiten im Freien. durch den hindurchfließenden Basisstrom /4 autge-

Fig, 7 eine Wellenform der Variation von Wind- laden, und der Basisstrom /4 beginnt dadurch klei-

geschwindigkeiten, wie sie durch die Motorschal- ner zu werden. Bei abnehmender Kollektorspannting

am TrarassiCTT 1 mad atorarfmaeadein BassstrotH i4 am Transistor 2 sinkt der KoHfcttoistnKH i3 des Transästocs 2. Da der Strom r"5 bei a&netenejwiet-TraosisttHr 1 ebenfalls, afc-

κΕβηΚ, faI6t notwendigerweise äscin der Bassstiroisi f 2. wwJorch die KoflektorspatHMiiHg am Traasistot 1 dh «ütde nad danräfl der oben bescisnefoeiiea beafane etttti.

Irafetee der Abaataae des KoflektomroHais 13 des Transistoes 2 steigt der Basssstrasa »2 des Transister* I. Bei stehendem (2 fällt dfe Koffletecspa»- mmsL am Traasfetor 1 aad be»rirtt bei nr Abeattaie- daß eiae ZfflsaiisBe des SiEotsies f 2 ast«-- winL

SolasEiffe der Koadetssaioc 8 eine Ladies» besitzt. !test das Potemal am der Basis des Transistors 2 (QtW der KjOÜektofspaooEEig des TrasKÜsaocs I. Die LadespfflMRSÄ des KoodeasÄOfs 8 aiso der CüSeienz^zwKC&ea der Kofletoo and

Mit aforaekaieader KoSektotspaBmraa: des Trao-1 msd zBsiel^KodeT Ladespaasraos mieü das derBasisdesTrsisBtofslenresciit. werden der Bassssöoffl r 4 βοά der Koöct-13 des Transisocs 2 gfekfi NaS. md das Pcsetstiai be der Basis das TraasisKKS 2 sssii im des Bereicfi afo. Der StEO^ ί5 den vex-Widerstand 6 ist daai gkkb dem Bss&- ii des Traassiots 1. dessen KoöefciOEspatt-

te Fig. 2 geben T9 bzw. T_s ead Tl hzw. T₇ die ScJiafc-ZeitpeBkte aa. zwisdiea deaea die Kcöeisor- atjg λ des Transisisjcs I feoefe isi. Ist der Basisstroeaί4~des TrasssisssEä.2^ *ie er ia Fi=. 2 fends die Lime C dargesEeSt ist. eto6 ksos. saa des KoI-lefeorstrots deTTraHsisiDcs 2 ze sätügea- so is£ die des TiaesistoTS I fcoastaraL wie Atnftastang des KaBdenBasecs S dors* den Basisstrom c4 des Tiraanisisiois 2 mnm& der in den Tran- «stop 2 ffieSeode KoQektontroa*3 eraesit ab.

«fiese Weise setzt sä* cfe Schwingung des

fort.

GemäS Fi t 2 wnd «ie Zeitspanne rutschen den Piankies Tl msd 72 dtxrch Ändern des. Wldersoandes 9 ssstessm- Die KoQektraspziiniing des Transistors Ϊ bteä* konstant, bis der Basisstrotn des Traasisicss2 wieder zn fließen beginnt, d-h. die Kolletoofspansioiag des Transistors 1 ist in dem Bereicfizwisc&en 7"lQodT2 konstant. Im Zeitpunkt Γ 2, wenn die ή B daisesteflte Ladespannung des Koodensaiots S annäliernd NbB ist, wird die Emitter- Basis-SpiKtiiEns positiv. Die dem Basisstrom i'4 in den Transistor 2 entsprechende Link C steigt gkkhzesns mit der Zunahme der Kaöektorepannung am TraasisSor 1 senbm±t as. Im gkicben Zeitpunki ändert sscö die Koöektorspannung am Transistor 1

*° wiedemm am emen sehr großen Betrag.

Fig. 3 zeigt eine erfmdungsgemäße Oszillatorscialtoaa. bei der der Koikktor eines Transistors 304 Sber esaas Lastwidersiand 383 and einen Schalter 382 an «Se positive Klemme .4 3 einer Spannungs qiseüe 3·1. die Basis des. Transistors 304 an den KoÜetoor eines Transistois 305 und dei Emitter des Traasisiofs 394 ober einen Widerstand 306 an die negative Kieanae B3 der Späonongs^ueUc 301 ansescMossra ist. Der Kollektor des Transistors 305 ist

3« aber eäoea Widerstand 307 und einen verämterharen

es sei FiE-Z bei D assegs&ea ist. Die des Koodessasocs 8 sieit ist RkMsse» des

des Trastsisocs 1. so ds& des

üof 2 SkScsds Sasssi

in äea y

2CTt. FSeßt i&3 Zafpeslti Tl kein KoOekicKstioEa j3 kt dea Traaststoc 2. so die Koaefauc^t«HWW)iwg des Tf«&ss30f3 I fe aEcedrk^s Ni^esa ao. «ie es ia Fia.2 darcfe die Liaws .4 ist Γ1 bzw. T3

Der ia des Trasistor 1 wisd decb ¹ des

BasssssomH sa Wider-

g JNSreaa der Koackfiotsj iWiii^

Widerstand!308 mit dem Koikktor tks Transistors 3*4 erbendes, während die Basis des Transistors 3*5 aiber esnsri Lade-Entlade-Kreis 30·», einen Widcrsiarw*3>W miu eine Diode311 a& eine KlemmeC3

S5 asKescisSosseii ist. die z^Tsdwn dem wratxferharen WldeESiaad 308 und den» Widerstand 307 liegt. Zvrisc&en das KoSektor usd die Basis des Transifi*>rs 305 ist eof» Kiitsdensato? 312 einfseschaltet. uiüi £wtseiles de^Bssis desTraastsiors304 und der negatives

«β Kfessae B3 der Spaanengsquette 301 lieg! ein Widerstand 313. Der sesaante Lade-Entlade-Kreis 309 besiete aus eäaeia Koodeasator 315 und einem veränderfearea Widersisad 314, woh» Kondensator und Widerstaad pasaSel zwischen des Punkten f>3 und

*s E3feaea.

Wk ofeea wird besn Emtegea des Schalters 302 die Versotgaagssyrrrannng dea Rattektoren dar Transäs&Hes3»f aod 305 . so daß der BasässttoM des JMiw30S dasd» dea Widerstand 303. Widerstasd 30&. die Diode Ml»

ist die

Wideistaedf ze

Als Folg« da~ m Traüsistof des Traiader m dea Transistor de« Kowteosator

sstor 2

1 daac& 5»

we der Qaefe faer zx TOB eneicM de Bei ab- 304

das SS sis»ois3es wird der BastsdssTraiBSsa(Ks2iBRk&iBag 3OS BdBeade Basisstro«

des Traessstoss I. Wird aas 315 za bdea. Das Ladea des Koadeosators 31S des Tiaascscocs 2 iai daaen aa, bis das Poteatial aa iks Basis des Tran-

der ia dea Tiaa- SBtmsSOS aegadv wicd.

/4 aad der *· W%d de Basis des TFaasisaossaOS aegativ. so ist des TnasiskKsZ za ttrflra Der m dea der TtaasisaoE-SaS niitLi iiliirilLl, «ad dkr K

1 akfieade BasisstsaaiZ siatt- Qoe Ab- i an Traessstor304 erreicht ifar

des Bass5traesf2 bewnfct ca Aesaeigea der Da der darea dea TCräaderbatea V5ders»»vtd 308 "»'«—¹^"-^f -«*>;*r™iiw Sttcai CartgkächdeaiindeaTransisKi»

2 daidb des Kuadeasator «^*™*· Basis- «5 BaassBraai ist, taaa «ie

passiv, so ä

ai Jtdfcfaor des aalui304 dttrch Andem des WidcrsSaades 308 Tcrindext «efden. Weta» BaszeSroai ta dea Transistor 305 durch den

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Lade-Entlade-Kreis 309 fließen kann, beginnt sich men A S und BS einer Leitung verbunden, während der Kondensator 315 über den veränderbaren Wider- eine Hilfswicklung 502 und ein Kondensator 503, stand 314 zu entladen. Die Entladeperiode des Kon- die miteinander in Serie liegen, parallel zur Hauptdensators315 wird durch Änderung des Widerstan- wicklung 105 geschaltet sind. Die Hauptwicklung des 314 gesteuert; je größer der Widerstand 314 ge- 5 501, die Hilfswicklung 502 und der Kondensator 503 macht wird, um so kürzer ist die Entladeperiode. bilden also eine Motorschaltung 504, Parallel zur Wird die Ladespannung des Kondensators 315 sehr Hilfswicklung 502 des Motors liegen Eingangsklemklein, so wird das Potential an der Basis des Tran- men C 5 und DS eines aus vier Dioden bestehenden sistors 305 positiv, und die Kollektorspannung am Zweiwege-Gleichrichters 507, während die Ausgangs-Transistor 304 steigt plötzlich auf ein hohes Niveau, to klemmen G5 und HS des Gleichrichters 507 über wodurch der in den Transistor 305 fließende Basis- einen eine Diode 508, einen Kondensator 509 und strom durch den Lade-Entlade-Kreis zu fließen be- einen Varistor 510 umfassenden Wellenschlucker 525 ginnt Die Diode 311 verhindert, daß der Transistor an eine Oszillatorschaltung 511 angeschlossen sind. 305 infolge der entgegengesetzt anliegenden Lade- Der Oszillator 511 entspricht der in F i g. 3 gezeigten spannung des Transistors 315 durchschlägt. Der 15 Schaltung mit Ausnahme des Schalters 512. In der Widerstand 310 läßt nur einen kleinen Basisstrom in Oszillatorschaltung 511 ist ein Transistor 515 zwiden Transistor 305 fließen und bestimmt damit die sehen den beiden Ausgangsklemmen GS und HS des Größe des Ladestromes für den Kondensator 315. Ist Gleichrichters 507 eingeschaltet, wobei der Kollektor der Widerstand 310 groß, so ist der Ladestrom für an die positive Klemme G 5 und der Emitter an die den Kondensator 315 klein. Da der Kondensator 315 so negative Klemme HS angeschlossen ist Zwischen sich sehr langsam auflädt, fließt außerdem weiterhin dem Emitter des Transistors 515 und der negativen der Kollektorstrom des Transistors 305, wodurch Klemme H S des Gleichrichters J'egt ein Widerstand sich dessen Betriebsdauer verlängert. Ist der Wider- 516. Ein veränderbarer Widerstand 517 ist mit seinem stand 310 klein, so erfolgt die Aufladung des Kon- einen Ende an den Kollektor des Transistors 515 und densators 315 rasch, und die Betriebsdauer des Tran- 35 mit seinem anderen Ende an einen Widerstand 519 sistors 305 wird kurz. Da die Größe des in den Tran- und eine Diode 522 angeschlossen. Jeweils mit dem sistor 305 fließenden Basisstroms durch den Wider- anderen Ende ist der Widerstand 519 mit dem Kolstand 310 unabhängig von Änderungen des Wider- lektor eines Transistors 518 und die Diode 522 mit Standes 314 bestimmt wird, läßt sich der Widerstand dem einen Ende eines Widerstandes 521 verbunden, 314 in weiten Bereichen ändern, wodurch auch die 30 dessen anderes Ende an einen aus einem Konden-Folgefrequenz der Impulse kontinuierlich und in wei- sator 526, einem veränderbaren Widerstand 527 und ten Bereichen regelbar wird. Da der Kondensator dem Schalter 512 bestehenden Lade-Entlade-Kreis 312 zwischen der Basis und dem Kollektor des Tran- 523 angeschlossen ist. Der veränderbare Widerstand sistors 305 hegt, schwingt der erfindungsgemäße Os- 527 liegt über den Schalter 512 parallel zu dem Konziliator auch dann weiter, wenn die Versorgungsspan- 35 densator. Zwischen Kollektor und Basis des Trannung sich ebenso häufig ändert wie eine pulsierende · sistors 518 liegt ein Kondensator 524; der Kollektor Spannung; der Kondensator 312 absorbiert nämlich des Transistors 518 ist ferner mit der Basis des Tranrasch ein durch Änderungen der Kollektorspannan- sistors 515 und der Emitter mit der negativen gen an den Transistoren 1 und 2 erzeugtes Rauschen. Klemme HS des Gleichrichters sowie dem Wider-

F ig. 4 zeigt die Änderung der Schwingungsperiode 40 stand 516 verbunden.

in Abhängigkeit von dem veränderbaren Widerstand Die Motorschaltung 504 und der Zweiwege-GIeich-

314, wobei die Abszisse in Werten des Widerstandes richter 507 zusammen entsprechen somit dem Last-

314 und die Ordinate in Periodenzeiten geeicht ist. widerstand 303 der F i g. 3.

Bei einem Ausführungsbeispiel war die Versorgungs- F i g. 6 zeigt den zeitlichen Verlauf der Geschwin-

spannung eine pulsierende Spannung von 90 Volt und 45 digkeit eines natürlichen Windes im Freien. Aus

100Hertz, die durch Gleichrichten einer Wechsel- Fig. 6 ist ersichtlich, daß in der komplizierten

spannung erzeugt wurde; der Lastwiderstand 303 Schwankung der Windgeschwindigkeit eine konstante

hatte 1,0 Kiloohm, der Widerstand 306 22 Ohm, der Periode besteht Es wird gesagt, daß sich Menschen

Widerstand 307 4,0 Kiloohm, der Widerstand 313 im natürlichen Wind im Freien behaglicher fühlen als

10 Kiloohm, der Widerstand 310 300 Kiloohm und so in einem künstlichen Wind, da in dem natürlichen

der Kondensator 315 10 Mikrofarad. Wind leichte Schwankungen der Windgeschwindig-

Der veränderbare Widerstand 308 war auf Null keit auftreten. Gemäß der in Fig. 5 gezeigten Schaleingestellt, die Transistoren 304 und 305 wiesen Nie- rung, bei der ein elektrischer Ventilatormotor für die derfreqnenz-Verstärkungsfaktoren von etwa 100 und Motorschaltung verwendet wird, läßt sich die Drehhohen Sperrwiderstand auf und bestanden aus SiIi- 55 zahl des Ventilatormotors durch Verwendung des erzürn; ebenso hatte auch die Diode 311 einen hohen findungsgemäßen Oszillators steuern, so daß durch Sperrwiderstand. In Fig.4 ist nur der Bereich ge- diesen mit dem erfindungsgemäßen Oszillator arbeizeigt, in dem sich der veränderbare Widerstand 314 tenden elektrischen Ventilator der gleiche Wind ervon etwa 10 Megohm bis etwa 0,7 Megohm ändert; zeugt werden kann, wie er natürlicherweise im Freien wird der Widerstand 314 größer als 10 Megohm, so 60 auftritt Zur Erzeugung eines solchen veränderlichen wird die Schwingungsperiode noch langer; wird der Windes ist es wesentlich, daß die Drehzahl des elek-Widerstand 314 kleiner als 700 Kiloohm, so wird die frischen Ventilatormotors mit einer beträchtlich Schwingungsperiode noch kurzer. langen Periode geändert werden kann.

Als ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in Gemäß Fig.5 sind bei dem Motor die Hilfswick-Fig. S eine Schaltung gezeigt, die mit einem den 65 lung502 und die Hauptwicklung501 um 90°el geWiderstand 303 der Fig. 3 ersetzenden Motor arbei- geneinander versetzt. Die Hauptwicklung 501 ist tet. Dabei ist eine Hauptwicklung 501 über einen direkt mit der Wechselstromquelle über den Schalter Schalter 505 mit einem Paar von Eingangsklem- 505 verbunden, während die Hilfswicklung 502 mit

einem seriengeschalteten Kondensator 503 parallel Trotz der Anwendung einer durch Gleichrichtung zur Hauptwicklung liegt. Die Phase des Stroms in der eine Wechselspannung erzeugten pulsierenden Span-Hauptwicklung 501 eilt derjenigen der Versorgungs- nung, die dazu neigt, die Schwingung zu verschlechspannung nach, während der Strom in der Hilfswick- tern, da der erfindungsgemäße Oszillator nicht von lung 502 voreilt. Als Folge davon sind die Ströme in 5 mehreren, sondern nur von einem Lade-Entlade-Kreis den beiden Wicklungen um nahezu 90° gegenein- gesteuert wird, darf eine gute Oszillation erwartet ander phasenversetzt, wodurch ein gleichmäßiges werden. Da außerdem der Kondensator zwischen rotierendes Magnetfeld entsteht. Durch die zwischen Basis und Kollektor des Transistors 518 liegt, verdem Strom in dem Rotor und dem gleichförmigen bessern sich die obigen Eigenschaften, wenn die umlaufenden Magnetfeld bestehende elektromagne- io Schwingungsperiode viel länger ist als die Zeit, wähtische Wirkung wird ein Motor-Drehmoment erzeugt. rend der der in den Oszillator fließende Strom nahe-Dementsprechend ist es möglich, die Motordrehzahl zu Null ist.

des elektrischen Ventilators durch Andern des Stro - Ist der Schalter 512 geöffnet, so ist auch der Schalmes in der Hauptwicklung oder in der Hilfswicklung ter 505 offen. Der durch Gleichrichten des Wechseloder der Phasendifferenz zwischen den Strömen in 15 stromes erzeugte pulsierende Strom fließt in die Oszilden Statorwicklungen zu steuern. latorschaltung 511, gleichzeitig senkt der in den Konin Fig. 5 ist gezeigt, wie sich das Motordreh- densator 526 fließende Basisstrom des Transistors moment durch Änderung des Stromes in der Hilfs- 518 dessen Kollektorspannung sowie den in den wicklung steuern läßt. Sind sowohl der in dem Lade- Transistor 515 fließenden Kollektorstrom. Entgegen Entlade-Kreis liegende Schalter 512 als auch der ao der Abnahme des in den Oszillator fließenden Stro-Schalter 505 eingelegt, so fließt der Wechselstrom mes nehmen der Strom durch die Hilfswicklung und von der Stromquelle durch den Schalter 505 in die damit das Anlaßdrehmoment große Werte an. Ist die beiden Statorwicklungen und den Kondensator, und Ladespannung zwischen den Klemmen des Kondendie Klemmenspannung der Hilfswicklung liegt über sators526 hoch, so liegt der in den Transistor 518 den Zweiwege-Gleichrichter 507 und den Wellen- as fließende Basisstrom fast auf Null. Deshalb ist der schlucker 525 an der Oszillatorschaltung 511. Wie Transistor 518 gesperrt und die Motordrehzahl minibereits in Verbindung mit F i g. 3 erklärt, wird beim mal. Wie bereits erläutert, ist dann der durch den Anlegen der Spannung an die Oszillatorschaltung 511 Widerstand 519 fließende Strom nahezu gleich dem die Kollektorspannung am Transistor 518 niedrig und Basisstrom des Transistors 515, und die minimale die am Transistor 515 hoch. Daher wird der in die 30 Motordrehzahl läßt sich durch Ändern des Wider-Oszillatorschaltung 511 fließende Strom minimal und Standes 517 steuern. Sind der Leckstrom des Kondender durch die Hilfswicklung fließende Strom maximal. sators 526 sowie die Sperrströme durch den Konden-AIs Folge davon wird das Drehmoment des Motors sator 515, den Transistor 518 und die Diode 522 fast beim Anlassen maximal. Null, so findet keine Oszillation statt Daher ist in Mit dem Aufladen des in dem Lade-Entlade-Kreis 35 diesem Fall die von dem elektrischen Ventilator erliegenden Kondensators 526 wird der durch den zeugte Windstärke nicht veränderbar.
Gleichrichter in den Oszillator511 fließende Strom In Fig. 4 ist der Verlauf der Motordrehzahl beim groß und erreicht schließlich sein Maximum. Infolge- Anlassen gezeigt, wobei die Motordrehzahl durch dessen erreicht auch die Drehzahl des Motors ihr entsprechende Verstellung des veränderbaren WiderMaximum. Während der Entladung des Kondensators 40 Standes 517 auf 400 UpM eingestellt ist In dem ge-526 wird die Motordrehzahl minimal. Da in diesem zeigten Beispiel betrug die Versorgungsspannung im Fall der Transistor 518 gesperrt ist entspricht der einen Fall 100 Volt bei 50 Hertz (Kurve A) und in Strom durch den veränderbaren Widerstand 517 etwa einem anderen Fall 100 Volt bei 60 Hertz (Kurve B). dem in den Transistor 515 fließenden Basisstrom. Wird in Fig. 5 der Zweiwege-Gleichrichter 507 par-Dieser Basisstrom wird durch Ändern des Widerstan- 45 allel zu dem Kondensator 503 geschaltet, so ist ein des 517 gesteuert Da also der in die Oszillatorschal- Effekt zu erwarten, wie er etwa dem obigen enttung fließende Strom durch Ändern des Widerstan- spricht Ist der durch den Gleichrichter in den Oszfldes 517 gesteuert wird, läßt sich die minimale latorSll fließende Strom klein, so sind die in den Motordrehzahl durch den veränderbaren Widerstand beiden Wicklungen fließenden Ströme um nahezu 517 verändern. Die Schwankung des mit dem elek- 50 90° phasenversetzt, und die Motordrehzahl erhöhl frischen Ventilator nach Fi g. 5 erzeugten Windes ist sich.

in Fig. 7 dargestellt Steigt andererseits der in den Oszillator 511

Bei einer Ausführungsform der Schaltung nach fließende Strom, so wird die Phasendifferenz zwi-

F i g. 5 hatten die einzelnen Elemente folgende Werte sehen den beiden Strömen in den beiden Wicklungen

bzw. Typen: 55 klein, und die Drehzahl nimmt ab. An Stelle de:

Transistor 515 2SC454C Zweiwege-Gleichrichtcrs kann bei dem erfindungs-

Transistor 518 2 SC 685 A gemäßen Oszillator auch ein Einweg-Gleichrichtei

Veränderbarer Widerstand 517.. 0 verwendet werden. Ein Oszillator mit der Schaltuni Widerstand 516 22 Ohm nach F i g. 9, die den Wellenschlucker und den Zwei-Widerstand 519 4 Kiloohm 60 wege-Gleichrichter ersetzt, bringt ebenfalls gute Er

Widerstand520 12Kiloohm gebnisse. Gemäß Fig. 9 sind die KlemmenA9 unc

Diode 522 1S313 B9 mit dem Oszillator 511 verbunden, während di<

Kondensator 509 3,3 Mikrofarad Klemmen C 9 und D 9 an den Motor angeschlossei

Varistor 510 S-TD100 sind. Zwischen der Klemme A 9 und der Anode F!

Dioden 506 im Zweiwege- 65 eines steuerbaren Siliziumgleichrichters 905 liegt eii

Gleichrichter BS-4 Widerstand 902; Anode und Kathode des Gleich

Versorgungsspannung richters sind mit den Ausgangsklemmen E9 bzw. F!

100 Volt bei 50 Hertz eines Zweiwege-Gleichrichters verbunden. Zwischei

2 Oil

den Klemmend9 und B9 liegt ein Widerstand903, während ein Kondensator 904 zwischen der Klemme B 9 und der Kathode C 9 des Gleichrichters 905 eingeschaltet isL Ein Bidirektional-Diodenthyristor906 liegt zwischen der Klemme B 9 und dem Gatter E 9 des steuerbaren Siliziumgleichrichters 905. Wie oben fließt der durch Gleichrichten des Wechselstromes erzeugte pulsierende Strom von dem Motor über die Klemmen A 9 und B 9 in die Oszillatorschaltung und regt die Schwingung an, wobei die Größe dieses Stromes sich mit der Schwingungsperiode ändert. Der Widerstand zwischen den Klemmen A 9 und B 9 ändert sich ebenfalls mit der Schwingungsperiode. Bei steigender Versorgungsspannung nimmt die Spannung aa der Klemme 59 zu, und der steuerbare »5 Siliziumgleichrichter beginnt bei dem Winkel zu leiten, zu dem die Spannung an der Klemme B 9 gleich der kritischen Umschaltspannung des Bidirektional-Diodentransistors 905 ist. Wird der Widerstand zwischen den Klemmen A 9 und B 9 groß, ao so wird auch der Winkel, bei dem die Leitfähigkeit des Gleichrichters beginnt, groß und der Winkelbetrag, innerhalb dessen der Gleichrichter leitet, klein. Als Folge davon steigt die Motordrehzahl. Wird andererseits der Widerstand zwischen den as Klemmen A 9 und B 9 reduziert, so läßt sich dadurch diejenige Zeitspanne in dem Zyklus der durch Gleichrichten der Wechselspannung erzeugten pulsierenden Spannung, während der der Gleichrichter eingeschaltet ist, verlängern. Dadurch wird das Motordrehmoment klein, und die Motordrehzahl sinkt.

Auch die in Fig. 10 gezeigte Schaltung, die den Zweiwege-Gleichrichter 507 der Fig. 5 ersetzt, kann gute Ergebnisse erbringen. Gemäß F i g. 10 sind die Eingangsklemmen A 20 und B10 mit dem Motoi verbunden, und Anode und Kathode eines Bidirek tional-Triodenthyristors sind an die Klemmen AU bzw. BIO angeschlossen. Zwischen den Klemmer A10 und C10 liegt ein Widerstand 1001, und zwischen den beiden Eingangsklemmen C10 und DK des Zweiwege-Gleichrichters ist ein Widerstand 1002 eingeschaltet. Zwischen der Klemme DlO und dei Kathodenklemme BIO des Triodenthyristors lieg ein Kondensator 1003, und ein Bidirektional-Dioden thyristor 1004 liegt zwischen der Klemme D10 unc dem Gatter £10 des Triodenthyristors. Die Aus gangsklemmen FlO und GlO des Zweiwege-Gleich richters sind mit den jeweiligen Klemmen der Oszil latorschaltung verbunden.

In F i g. 9 und 10 werden der Leitfähigkeitswinke des Thyristors 1005 und der Siliziumgleichrichter 9Of von der Oszillation gesteuert. Ist der Leitfähigkeits winkel groß, so fällt die Drehzahl; ist er dageger klein, so nimmt die Drehzahl zu.

In den Oszillatoren nach Fig. 1, 3 und 5 sine zwar Transistoren verwendet; statt dessen könnei jedoch auch andere Schaltelemente vorgesehen sein vorausgesetzt, daß sie eine Verstärkungsfunktion auf weisen und daß sich ihr Hauptstrom durch einet Steuerstrom steuern läßt, wobei der Haupt- und dei Steuerstrom dem Kollektor- bzw. Basisstrom der ii den obigen Beispielen verwendeten Transistoren ent sprechen. An Stelle der Transistoren können bei spielsweise Vakuumröhren, Feldeffekt-Transistor« oder steuerbare Siliziumgleichrichter verwendet wer den. Wie leicht einzusehen ist, können die in F i g. ί und 10 gezeigten Ausführungsbeispiele für Oszilla toren verwendet werden, die bei beträchtlicher Las eingesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

2 Ol 1 337 Patentansprüche;

1. Oszillator mit zwei Transistoren, wobei der Basisstrom des ersten Transistors durch die Kollektorspannung des zweiten Transistors und der Basisstrom des zweiten Transistors durch die Kollektorspannung des ersten Transistors gesteuert ist, sowie mit einer Last, über die der erste Transistor an einer Versorgungsspannung liegt, und einem im Basiskreis des zweiten Transistors liegenden Lade-Entlade-Kreis, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorspannung des zweiten Transistors (2; 305; 518) durch die Kollektorspannung des ersten Transistors (1; 304; 515) gesteuert ist.

2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des zweiten Transistors (2; 305; 518) mit der Basis des ersten Transistors (1; 304; 515) und über einen Widerstand (6; 308; 517) mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden ist, wobei der aus einem weiteren Widerstand (9; 314; 527) und einem Kondensator (8; 315; 526) bestehende Lade-Entlade-Kreis zwischen der Basis des zweiten Transistors und dem Kollektor des ersten Transistors liegt.

3. Oszillator nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zwischen Basis und Kollektor des zweiten Transistors (305; 518) liegenden zweiten Kondensator (312; 524), einen zwischen Emitter und Basis des ersten Transistors (304; 515) liegenden dritten Widerstand (313;.525) sowie einen zwischen dem Emitter des ersten Transistors und der Versorgungsquelle liegenden vierten Widerstand (306; 515).

4. Oszillator nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch seine Verwendung bei einem elektrischen Ventilatormotor.

5. Oszillator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des ersten Transistors (515) über eine Gleichrichterstufe (507) und den die Last bildenden Ventilatormotor (504) an einer Wechselstromquelle liegt.

6. Oszillator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterstufe (507) parallel zu einer Hilfswicklung (502) des Motors (504) liegt.

7. Oszillator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterstufe parallel zu einem Kondensator des Motors liegt.

8. Oszillator nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch seinen Anschluß an die Gleichrichterstufe (901) über eine Stufe, die einen mit Anode und Kathode an die Ausgangsklemmen (E9, F9) der Gleichrichterstufe angeschlossenen steuerbaren Siliziumgleichrichter (905), einen zwischen der Anode des Siliziumgleichrichters und einem weiteren Widerstand (903) liegenden zusätzlichen Widerstand (902), einen zwischen dem besagten weiteren Widerstand und der Kathode des SiIiziumgleichrichtcrs liegenden Kondensator (904) sowie einen zwischen dem Gatter des Siliziumglcichrichters einerseits und dem Kondensator und dem weiteren Widerstand andererseits liegenden Bidirektional-Diodenthyristor (904) umfaßt, wobei der weitere Widerstand zwischen den Oszillator-Eingangsklemmen (A 9, B 9) liegt (Fig. 9).

9. Oszillator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem elektrischen Ventilatormotor (504) und der Gleichrichterstufe (1006) eine Steuerschaltung liegt, die einen an den Venüiatormotor angeschlossenen Bidirektional-Triodenthyristor (1005), einen zwischen der Anode des Triodenthyristors und einem weiteren Widerstand (1002) liegenden zusätzlichen Widerstand (1001), einen zwischen der Kathode des Triodenthyristors und dem besagten weiteren Widerstand liegenden Kondensator (1003) sowie einen zwischen dem Gatter des Triodenthyristors einerseits und dem weiteren Widerstand und dem Kondensator andererseits liegenden Bidirektional-Diodenthyristor (1004) umfaßt, wobei der weitere Widerstand zwischen den Eingangsklemmen (C 10, D10) der Gleichrichterstufe liegt.