DE2031577C3 - Circuit arrangement for controlling the speed of a direct current motor fed by controllable semiconductors, in particular thyristors - Google Patents

Circuit arrangement for controlling the speed of a direct current motor fed by controllable semiconductors, in particular thyristors

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DE2031577C3
DE2031577C3 DE19702031577 DE2031577A DE2031577C3 DE 2031577 C3 DE2031577 C3 DE 2031577C3 DE 19702031577 DE19702031577 DE 19702031577 DE 2031577 A DE2031577 A DE 2031577A DE 2031577 C3 DE2031577 C3 DE 2031577C3
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Description

Eine solche Schaltungsanordnung ist durch die FR-PS J 5 30 354, bekannt. Diese dient zum Steuern und nicht zum Regeln der Drehzahl, wobei die Führungsgröße durch Einstellung einer Induktivität vorgegeben wird und anschließend in einer Zwischenstufe die an der Inüuktivität abgegriffene Spannung in eine lineare Spannung verwandelt wird, die zum Ansteuern eines Schalttransistors verwendet wird. Der Schalttransisior Steuer· den Lade- und Entladevorgang eines ÄC-Gliedes, dessen linearer Spannungsanstieg nach Verstärkung als Steuerspannung zur Drehzahlsteuerung des Motors dient.Such a circuit arrangement is known from FR-PS J 5 30 354. This is used to control and not for regulating the speed, whereby the reference variable is specified by setting an inductance and then in an intermediate stage the voltage tapped at the inductance is converted into a linear one Voltage is converted, which is used to drive a switching transistor. The switching transistor Control the loading and unloading process of an ÄC element, its linear voltage increase after amplification as a control voltage for speed control of the Engine is used.

Andererseits sind auch Schaltungsanordnungen zur Drehzahlregelung bekannt, bei denen der Sollwert an einem Potentiometer einstellbar ist. Die dem Sollwertgeber nachgeschaltete Schaltungsanordnung soll dafür sorgen, daß bei schnellen, sprunghaften Änderungen der Sollwerteinstellung die dem Motor zugeführte Regelspannung allmählich und annähernd linear verändert wird, um ein Überschwingen bzw. Unterschwingen der Drehzahl und bei Drehzahlerhöhung schädliche Stromstöße im Läufer des Motors zu vermeiden. Andererseits soll die Drehzahländerung des Motors verhältnismäßig schnell erfolgen.On the other hand, circuit arrangements for speed control are also known in which the setpoint is on adjustable with a potentiometer. The circuit arrangement connected downstream of the setpoint generator is intended for this ensure that the control voltage supplied to the motor is used in the event of rapid, abrupt changes in the setpoint setting is changed gradually and approximately linearly to an overshoot or undershoot of the Speed and to avoid damaging current surges in the rotor of the motor when the speed is increased. on the other hand the speed change of the engine should take place relatively quickly.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Schaltungsanordnung so auszubilden, daß zum Regeln der Drehzahl bei schnellen sprunghaften Änderungen der Sollwerteinstellung unverzögert ein linearer Spannungsanstieg erfolgt, so daß der Motor möglichst schnell und ohne Über- bzw. Unterschwingen auf die neue Drehzahl gebracht wird.The invention is therefore based on the object of providing the circuit arrangement described above train that to regulate the speed in the event of rapid sudden changes in the setpoint setting without delay a linear voltage increase takes place, so that the motor runs as quickly as possible and without over- or Undershoot is brought to the new speed.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltungsanordnung einen Kreis zum Regeln der Drehzahl aufweist, in welchem der Führungsgrö-Bengeber ein Sollwertgeber und der Verstärker ein Repelverstärker ist, und daß das Steuerglied einen Operationsverstärker aufweist, dessen beide Eingänge mit dem Sollwertgeber und der Ausgangsleitung des Steuergliedes verbunden sind, wobei abhängig von einem Vergleich der Eingangsspannungen der Operationsverstärker ein Schaltsignal zum Kurzschließen des Kondensators dem als ersten zu bezeichnenden Schalttransistor zuführt.According to the invention, this object is achieved in that the circuit arrangement has a control circuit the speed, in which the reference variable a setpoint generator and the amplifier is a repeater, and that the control element is a Has operational amplifier, the two inputs of which with the setpoint generator and the output line of the Control member are connected, depending on a comparison of the input voltages of the operational amplifier a switching signal for short-circuiting the capacitor to the first to be designated Switching transistor supplies.

Wird am Sollwertgeber eine höhere Drehzahl eingestellt, so wird durch das Ausgangssignal des Operationsverstärkers dieser erste Schalttransistor gesperrt und damit der Kondensator aufgeladen. Die linear ansteigende Spannung am Kondensator wird dem Regelverstärker und auch dem Eingang des Operationsverstärkers zugeführt. Sobald die ansteigende Spannung die Höhe erreicht hat, die der neuen Drehzahl entspricht, wenn also die Spannungen an den EingängenIf a higher speed is set on the setpoint generator, the output signal of the Operational amplifier this first switching transistor is blocked and thus the capacitor is charged. the The linearly increasing voltage on the capacitor is fed to the control amplifier and also to the input of the operational amplifier fed. As soon as the increasing voltage has reached the level of the new speed if the voltages at the inputs

Operationsverstärkers etwa gleich groß sind, ngt der Operationsverstärker aus dem Sättigungs-", wodurch der Schalttransistor allmählich in den I und in einen Betriebspunkt gelangt, in demOperational amplifiers are about the same size, The operational amplifier ngt out of saturation ", causing the switching transistor gradually in the I and reaches an operating point in which

reine Impedanz aufweist, die der Höhe der Spannunghas pure impedance that corresponds to the magnitude of the voltage

Rückkopplungspfad entspricht Damit wird diese aungsgröße dauernd am Kondensator gehaltenThe feedback path corresponds to this. This means that this output variable is kept permanently on the capacitor

I die Drehzahl konstant gehalten. Wird dagegen eine ileinere Drehzahl eingestellt, so verändert sich dieI kept the speed constant. If, on the other hand, a lower speed is set, this changes

usgangsspannung des Operationsverstärkers derart,output voltage of the operational amplifier in such a way,

aß der Schalttransistor in stärkerein Maße leitfähigthe switching transistor was more conductive

ird, wodurch ein Teil der Ladung des Kondensatorsird, eliminating some of the charge on the capacitor

bfließt Der hohe Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers und die vergrößerte Leitfähigkeit des sfSchalttransistors führen dazu, daß ohne Überschwingen !die Drehzahl dem Spannungsverlauf folgtThe high gain of the operational amplifier and the increased conductivity of the sfSchschalttransistor lead to that without overshoot ! the speed follows the voltage curve

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Jnteransprüchen gekennzeichnet. Die im Anspruch 2 angegebene Maßnahme, den Kondensator mit einem Widerstand zur Bildung eines ÄC-Gliedes zu verbinden ist bekannt (DTPS 9 26 148).Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims. The in claim 2 specified measure to connect the capacitor with a resistor to form an ÄC element is known (DTPS 9 26 148).

Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform näher beschrieben. Diese zeigt einen Gleichstrommotor 220, dessen Anker von einem Gleichrichter 21 gespeist wird, welcher über drei Eingangsleitungen 22,23,24 mit einer Wechselstromquelle verbunden ist Dabei sind steuerbare Halbleiterschalter 25, 26, 27, nämlich Thyristoren, vorgesehen, die durch in Zündkreisen 28, 29, 30 erzeugte Öffnungssignale über die Leitungen 44-49 angesteuert werden. Die Zündkreise 28, 29, 30 werden durch ein Ausgangssignal gesteuert, das über eine Leitung 31 von einem Regelverstärker 32 zugeführt wird, der in Abhängigkeit von verschiedenen Eingangssignalen arbeitet. An embodiment is described in more detail with the aid of the drawing. This shows a DC motor 220, the armature of which is fed by a rectifier 21, which via three input lines 22,23,24 with an alternating current source is connected. There are controllable semiconductor switches 25, 26, 27, namely Thyristors, provided, the opening signals generated in ignition circuits 28, 29, 30 via the lines 44-49 can be controlled. The ignition circuits 28, 29, 30 are controlled by an output signal via a line 31 is fed from a control amplifier 32 which operates in response to various input signals.

Der Motor 20 ist über Leitungen 33 und 34 an den Gleichrichter 21 angeschlossen. Wenn die Schalter 35 und 36 geschlossen sind, fließt ein Strom durch den Motor 20 in einer ersten Richtung und bewirkt damit eine Drehung des Motors in einer bestimmten Drehrichtung. Wenn die Schalter 35 und 36 geöffnet und die anderen Schalter 37 und 38 geschlossen sind, dann ist die Drehrichtung des Motors 20 umgekehrt.The motor 20 is connected to the rectifier 21 via lines 33 and 34. When the switches 35 and 36 are closed, a current flows through the motor 20 in a first direction, thereby causing a rotation of the motor in a certain direction of rotation. When the switches 35 and 36 are open and the other switches 37 and 38 are closed, then the direction of rotation of the motor 20 is reversed.

Eine Feldwicklung 40 des Motors liegt zwischen Leitungen 22 und 33. Drei Dioden 41, 42, 43 liegen jeweils in Reihe mit Halbleiterschaltern 25, 26, 27. Die Eingangsleitungen 22, 23, 24 sind jeweils an den Verbindungspunkt einer Diode und eines Halbleiterschalters gelegt.A field winding 40 of the motor is located between lines 22 and 33. Three diodes 41, 42, 43 are located each in series with semiconductor switches 25, 26, 27. The input lines 22, 23, 24 are each connected to the Connection point of a diode and a semiconductor switch laid.

Zwischen der Leitung 33 und Masse ist eine Freilaufdiode 50 gelegt. Wegen des induktiven Verhaltens des Motors fließt auch nach Abschalten des Stromes durch einen Halbleiterschalter noch ein Strom durch den Motor. Die Freilaufdiode 50 schließt den Weg für diesen Strom. Zwischen die Leitung 34 und Masse ist ein Widerstand 51 geschaltet. Ein Potentiometer 52 ist ebenfalls zwischen die Leitung 34 und Masse gelegt, dessen Abgriff über einen Widerstand 53 und eine Leitung 54 zu dem Regelverstärker 32 fü^rt. Zwei Widerstände 57 und 58 liegen in Reihe zwischen der Leitung 30 und Masse, und eine Leitung 60 führt von dem Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände zu einem ersten Eingang des Regelverstärkers 32.A freewheeling diode 50 is placed between line 33 and ground. Because of the inductive behavior of the motor, a current still flows even after the current has been switched off by a semiconductor switch by the engine. The freewheeling diode 50 closes the path for this current. Between the line 34 and ground is a resistor 51 is connected. A potentiometer 52 is also placed between line 34 and ground, its tapping via a resistor 53 and a line 54 leads to the control amplifier 32. Two Resistors 57 and 58 are in series between line 30 and ground, and line 60 leads from the connection point of these two resistors to a first input of the control amplifier 32.

Der Regelverstärker 32 erhält außerdem eine die Drehzahl bestimmende Regelspannung über eine Ausgangsleitung 61 eines Steuergliedes 52, dem ein <\s Eingangssignal vom Abgriff eines Sollwertgebers 63 zugeführt wird, der in der Zeichnung als Potentiometer 63 dargestellt ist. Das Steuerglied 62 hat die Aufgabe, eine in Form einer Sprungfunktion auftretende Änderung der Einstellung des Potentiometers 63 in einen allmählichen, weichen Übergang der die Drehzahl bestimmenden Regelspannung umzusetzen und ein Überschwingen bei der Herabsetzung der Drehzahl'zu vermeiden.The control amplifier 32 also receives a control voltage that determines the speed via a Output line 61 of a control element 52 to which a <\ s Input signal from the tap of a setpoint generator 63 is supplied, which in the drawing as a potentiometer 63 is shown. The control member 62 has the task of a change occurring in the form of a step function the adjustment of the potentiometer 63 in a gradual, smooth transition of the speed to implement the determining control voltage and an overshoot when the speed is reduced avoid.

Drei Dioden 64, 65, 66 liegen in Reihe zwischen der Leitung 54 und Masse als Schutz gegen eine unzulässig hohe Spannung, die über die Leitung 54 auf den Regelverstärker 32 gelangt, wenn der Widerstand 51 offen ist oder wenn aus irgendeinem anderen Grund am Widerstand 53 plötzlich ein besonders starker Strom auftritt Ein Widerstand 67 liegt zwischen Masse und einem gemeinsamen Leiter 68, der die Kathoden aller Halbleiterschalter 25,26,27 miteinander verbindet Von diesem Verbindungspunkt mit dem Widerstand 67 führt ein Leiter 70 zu dem Regelverstärker 32.Three diodes 64, 65, 66 are in series between the line 54 and ground as protection against an impermissible high voltage which reaches the control amplifier 32 via the line 54 when the resistor 51 is open or if for any other reason a particularly strong current suddenly appears at resistor 53 A resistor 67 lies between ground and a common conductor 68, which is the cathode of all Semiconductor switch 25,26,27 connects together Von This connection point with the resistor 67 leads a conductor 70 to the control amplifier 32.

Das Steuerglied 62 enthält einen Operations-Verstärker 80, der ein Schaltsignal abgibt, wenn das Potentiometer 63 verstellt wird, um eine Drehzahlerhöhung einzuleiten. Ein /?C-Glied ist aus einem Kondensator 81, einem Widerstand 82 und einem Potentiometer 83 gebildet und dient zur Einstellung der Zeit für die lineare Beschleunigung. Die Aufladung des Kondensators 81 Hefen das benötigte Signal für die lineare Drehzahländerung, das über die Ausgangsleitung 61 dem Regelverstärker 32 zugeführt wird, wenn der Abgriff des Potentiometers 63 verändert wird und dadurch ein sprunghaftes Änderungssignal entsteht. Ein erster Schalttransistor 84, in der Zeichnung als PNP-Transistor dargestellt verhindert die Auf ladung des RC-Gliedes solange, bis der Operationsverstärker 80 ein Schaltsignal abgibt Wenn dieser Schalttransistor durchgesteuert wird, weil entweder die neue höhere Drehzahl erreicht wurde oder weil ein neuer Sollwert zur Herabsetzung der Drehzahl eingestellt wurde, so wird der Kondensator 81 sofort entladen und damit ein Überschwingen oder Unterschwingen der Ist-Drehzahl verhindertThe control member 62 contains an operational amplifier 80, which emits a switching signal when the potentiometer 63 is adjusted to increase the speed initiate. A /? C element consists of a capacitor 81, a resistor 82 and a potentiometer 83 and is used to set the time for the linear acceleration. The charging of the capacitor 81 yeasts the signal required for the linear speed change, which is transmitted via the output line 61 the control amplifier 32 is fed when the tap of the potentiometer 63 is changed and this creates a sudden change signal. A first switching transistor 84, in the drawing as PNP transistor shown prevents charging of the RC element until the operational amplifier 80 emits a switching signal If this switching transistor is turned on, because either the new higher Speed has been reached or because a new setpoint has been set to reduce the speed, see above the capacitor 81 is immediately discharged and thus an overshoot or undershoot of the actual speed prevented

Die Anschlüsse des Operationsverstärkers 80 sind interii verschaltet mit Ausnahme der Ausgangsklemme 7, wie es üblicherweise geschieht. Ein Eingang 10 ist über eine Reihenschaltung zweier Widerstände 85 und 86 an den Abgriff des Potentiometers 63 gelegt. Ein Kondensator 87 liegt zwischen der Bezugs- oder Masseleitung 88 und dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände 85 und 86. Ein zweiter Eingang 12 ist über einen Widerstand 90 an die Ausgangsleitung 61 gelegt Eine Klemme 8 ist mit einem Anschluß 91 verbunden, über den eine negative Vorspannung zugeführt wird, und ein Anschluß 92 liegt an einer Klemme 3 des Operations-Verstärkers, über die eine positive Spannung zugeführt wird, wenn die Schaltung in Betrieb gesetzt wird. Zur Freiquenzkompensation sind ein Kondensator 93 zwischen den Klemmen 5 und 7 und die Reihenschaltung eines Kondensators 94 und eines Widerstandes 95 zwischen den Klemmen 1 und 14 vorgesehen. Zwischen der Ausgangsklemme 7 des Operations-Verstärkers und der Basis des ersten Schalttransistors 84 vom PNP-Typ liegt ein Widerstand 96. Dieser Schalttransistor liegt mit seinem Emitter an Masse, während sein Kollektor mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt des Kondensators 81, des Widerstandes 82 und der Basis eines zweiten Schalttransistors 97 verbunden ist, der in der Zeichnung als PNP-Transistor dargestellt ist. Eine Klemme 98 dient als Eingang zum Zuführen einer negativen Spannung, während eine Klemme 100 eine entsprechende Verbindung zurThe connections of the operational amplifier 80 are interconnected with the exception of the output terminal 7 as it usually happens. An input 10 is via a series connection of two resistors 85 and 86 placed on the tap of the potentiometer 63. A capacitor 87 is connected between the reference or Ground line 88 and the junction of the two resistors 85 and 86. A second input 12 is across a resistor 90 is applied to the output line 61. A terminal 8 is connected to a terminal 91, through which a negative bias voltage is applied, and a terminal 92 is connected to a terminal 3 of the Operational amplifier through which a positive voltage is supplied when the circuit is in operation is set. For frequency compensation, a capacitor 93 is between terminals 5 and 7 and the Series connection of a capacitor 94 and a resistor 95 between terminals 1 and 14 intended. Between the output terminal 7 of the operational amplifier and the base of the first Switching transistor 84 of the PNP type is connected to a resistor 96. This switching transistor is connected to its emitter Ground, while its collector with the common connection point of the capacitor 81, the resistor 82 and the base of a second switching transistor 97 is connected, which in the drawing as a PNP transistor is shown. A terminal 98 serves as an input for supplying a negative voltage, while a Terminal 100 a corresponding connection to

Zuführung einer positiven Spannung darstellt, wenn die Schaltung in Betrieb gesetzt wird. Zwischen der Ausgangsleitung 61 und der Masseleitung 88 liegt die Reihenschaltung eines Widerstandes 101 und einer Diode 102. Ein weiterer Widerstand 103 ist zwischen der Klemme 100 und der gemeinsamen Verbindung des Widerstandes 101 und der Diode 102 angeschlossen.Represents the supply of a positive voltage when the circuit is put into operation. A resistor 101 and a diode 102 are connected in series between the output line 61 and the ground line 88. Another resistor 103 is connected between the terminal 100 and the common connection of the resistor 101 and the diode 102 .

Solange anfangs keine Veränderung des Sollwerts erfolgt, der von dem Potentiometer 63 geliefert wird, liegt ein Signal mit negativer Polarität an der Ausgangsklemme 7 des Operations-Verstärkers 80, und dieses Signal gelangt über den Widerstand 96 auf die Basis des Schalt-Transistors 84, wodurch dieser leitend gehalten wird. Dies bewirkt, daß der erste Schalttransistor 84 die Aufladung des /?C-Gliedes 81,82,83 solange verhindert, bis ein größeres Signal vom Potentiometer 63 geliefert wird.As long as there is initially no change in the setpoint that is supplied by potentiometer 63, is a signal with negative polarity at the output terminal 7 of the operational amplifier 80, and this signal reaches the base of the switching transistor 84 via the resistor 96, making it conductive is held. This causes the first switching transistor 84 to charge the /? C element 81, 82, 83 for as long prevented until a larger signal is supplied by potentiometer 63.

Nimmt man jetzt an, daß der Abgriff des Potentiometers 63 nach oben verschoben wird, d. h. in Richtung auf die Klemme 105, so wird dadurch eine sprunghafte Änderung des Signals erzielt, das über die Widerstände 86 und 85 auf den Eingang 10 des Operations-Verstärkers 80 gelangt Dieses Eingangssignal ruft eine Veränderung der Polarität des Ausgangssignals an der Klemme 7 hervor, wodurch der Schalttransistor 84 gesperrt wird. Demzufolge wird der Kondensator 81 durch den Strom auf der Masseleitung 88 aufgeladen, der über den Kondensator 81, den Widerstand 82 und das Potentiometer 83 zur Klemme 98 fließt. Dieser Aufladevorgang erzeugt einen linearen Spannungsanstieg, der über den Schalttransistor 97 und über die Ausgangsleitung 61 zu dem Regelverstärker 32 gelangt.If one now assumes that the tap of the potentiometer 63 is shifted upwards, ie in the direction of the terminal 105, a sudden change in the signal is thereby achieved, which is sent via the resistors 86 and 85 to the input 10 of the operational amplifier 80 This input signal causes a change in the polarity of the output signal at terminal 7, whereby the switching transistor 84 is blocked. As a result, the capacitor 81 is charged by the current on the ground line 88, which flows via the capacitor 81, the resistor 82 and the potentiometer 83 to the terminal 98. This charging process generates a linear voltage increase which reaches the control amplifier 32 via the switching transistor 97 and via the output line 61.

Der Schalttransistor 97 ist in Emitter-Folgeschaltung rrit einem Widerstand 101 verbunden. Eine Diode 102, der über einen Widerstand 103 von einer positiven Spannungsquelle, dargestellt durch die Klemme 100, ein Strom zugeführt wird, liefert eine Vorspannung von etwa 0,7 V für den Schalttransistor 97, wodurch dieser gerade in den leitenden Zustand gebracht wird, wenn die Spannung von dem Potentiometer 63 und die Spannung an dem Kondensator 81 etwa Null beträgt. Auf diese Weise wird eine merkliche Totzeit des linearen Spannungsanstiegs verhindert, wenn die Drehzahl von Null aus erhöht wird.The switching transistor 97 is connected to a resistor 101 in emitter follower circuit rrit. A diode 102, which is supplied with a current via a resistor 103 from a positive voltage source, represented by the terminal 100, supplies a bias voltage of approximately 0.7 V for the switching transistor 97, whereby it is brought into the conductive state when the voltage from potentiometer 63 and the voltage on capacitor 81 are approximately zero. In this way, a noticeable dead time of the linear voltage rise is prevented when the speed is increased from zero.

Wie bereits oben erwähnt, ist es wichtig, das die über die Ausgangsleitung 61 kommende Spannung einen linearen Anstieg aufweist. Dieser Spannungsanstieg erfolgt solange, bis die Endspannung die Bezugsspannung an dem Eingang 10 des Operationsverstärkers 80 erreicht. Dies erfolgt durch eine negative Rückkopplung über den Widerstand 90 auf den Eingang 12 des Operations-Verstärkers 80. Zur Erzielung der Linearität trägt auch bei, daß der Pegel der der Klemme 98 desAs already mentioned above, it is important that the voltage coming over the output line 61 has a linear increase. This voltage rise continues until the final voltage reaches the reference voltage at the input 10 of the operational amplifier 80. This takes place through a negative feedback via the resistor 90 to the input 12 of the operational amplifier 80. The fact that the level of the terminal 98 of the

'5 ÄC-Gliedes zugeführten Spannung derart gewählt ist, daß die gesamte Amplitude der Änderung des Spannungsanstieges an dem Kondensator 81 wesentlich kleiner, nämlich mindestens eine Größenordnung kleiner, als der Pegel der Spannung ist, die der Klemme 98 zugeführt und mit der der Kondensator 81 aufgeladen wird. Unter »Größenordnung« werden Veränderungen um den Faktor 10 im Hinblick auf einen Bezugswert verstanden. Nimmt man z. B. die Zahl 5 als Bezugswert, so gelten andere Werte zwischen V5 bis zum 5fachen des Bezugswertes (von 1 bis 25) al; innerhalb derselben Größenordnung liegende Werte wie der Bezugswert 5. Werte von 0,1 bis 1,0 liegen somil gegenüber dem Wert 5 um eine Größenordnung niedriger, und Werte zwischen 0,01 bis 0,1 um zwe Größenordnungen niedriger usw. Die Schaltungsanord nung gewährleistet, daß der gesamte Spannungsanstieg während der anfänglichen Ladezeit des Kondensator: 81 erfolgt, d. h. innerhalb einer Zeit, die wesentlid kleiner als die Zeitkonstante ist Auf diese Weise wire der lineare Anstieg auf der Ausgangsleitung 61 erzielt wenn am Eingang 10 des Operations-Verstärkers ein di< Drehzahl erhöhendes Signal mit einer Sprungfunktiot auftritt.'5 ÄC element supplied voltage is selected such that the total amplitude of the change in the voltage rise across the capacitor 81 is significantly smaller, namely at least one order of magnitude smaller than the level of the voltage supplied to the terminal 98 and with which the capacitor 81 being charged. “Magnitude” is understood to mean changes by a factor of 10 with regard to a reference value. If you take z. For example, if the number 5 is used as a reference value, other values between V 5 and 5 times the reference value (from 1 to 25) apply al; Values lying within the same order of magnitude as the reference value 5. Values from 0.1 to 1.0 are thus one order of magnitude lower than the value 5, and values between 0.01 to 0.1 are two orders of magnitude lower, etc. The circuit arrangement ensures that the entire voltage increase occurs during the initial charging time of the capacitor: 81, ie within a time which is substantially less than the time constant. In this way, the linear increase on the output line 61 is achieved when a di < at the input 10 of the operational amplifier Speed increasing signal occurs with a jump function.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schaltungsanordnung zum Steuern der Drehzahl eines über steuerbare Halbleiter, insbesondere Thyristoren, gespeisten Gleichstrommotors, mit einem ausgangsseitig an die Steuerelektroden der Halbleiter angeschlossenen Verstärker und einer eingangsseitig an einen eine Spannung abgebenden Führungsgrößengeber für die Drehzahl und ausgangsseitig an den Verstärker angeschlossenen Steuerglied für konstante Beschleunigung mit einem Kondensator, dessen Aufladung zur Erzeugung eines linearen Spannungsanstieges am Eingang des Verstärkers für eine Drehzahlerhöhung abhängig von einer schnellen Änderung der Führyngsgröße und dessen Entladung zur Unterbrechung des Spannungsanstieges für eine Drehzahlverringerung durch einen Schalttransistor gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung einen Kreis zum Regeln der Drehzahl aufweist, in welchem der Führungsgrößengeber ein Sollwertgeber (63) und der Verstärker ein Regelverstärker (32) ist, und daß das Steuerglied (62) einen Operationsverstärker (80) aufweist, dessen beide Eingänge (10,12) mit dem Sollwertgeber (63) und der Ausgangsleitung (61) des Steuergliedes (62) verbunden sind, wobei abhängig von einem Vergleich der Eingangsspannungen der Operationsverstärker ein Schaltsignal zum Kurzschließen des Kondensators (81) dem als ersten zu bezeichnenden Schalttransistör (84) zuführt.1. Circuit arrangement for controlling the speed a DC motor fed by controllable semiconductors, in particular thyristors an amplifier connected on the output side to the control electrodes of the semiconductors and one on the input side to a reference variable transmitter that emits a voltage for the speed and on the output side control element connected to the amplifier for constant acceleration with a Capacitor, which is charged to generate a linear voltage increase at the input of the Amplifier for an increase in speed depending on a rapid change in the leading variable and its discharge to interrupt the voltage rise for a speed reduction is controlled by a switching transistor, characterized in that the circuit arrangement has a circuit for regulating the speed, in which the reference variable transmitter a Setpoint generator (63) and the amplifier is a control amplifier (32), and that the control element (62) has a Has operational amplifier (80), the two inputs (10,12) of which with the setpoint generator (63) and the Output line (61) of the control member (62) are connected, depending on a comparison of the Input voltages of the operational amplifier a switching signal for short-circuiting the capacitor (81) supplies the switching transistor (84) to be designated as the first. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (81) mit «einem Widerstand (82, 83) verbunden ist und die Zeitkonstante des dadurch gebildeten ÄC-Gliedes so gewählt ist, daß dem Rcgelverstärker (32) nur der lineare Abschnitt des Spannungsanstieges am Kondensator (81) zugeführt wird.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the capacitor (81) with «Is connected to a resistor (82, 83) and the time constant of the C element thus formed is as follows is selected that the Rcgel amplifier (32) only the linear portion of the voltage rise at Condenser (81) is supplied. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kondensator (81) und der Ausgangsleitung (61) ein zweiter Schall transistor (97) vorgesehen ist.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that between the capacitor (81) and the output line (61) a second sound transistor (97) is provided. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des ersteh Transistors (84) mit der Ausgangsklemme (7) des Operationsverstärkers (80), der Emitter mit einer Masseleitung (88) und der Kollektor mit der Verbindungsleitung zwischen dem Kondensator (81) und wenigstens einem Widerstand (82) im KC-Glied verbunden ist und die Emitter- Kollektor-Strecke des ersten Schalttransistors (84) dem Kondensator (81) direkt parallelgeschaltet ist und daß die Basis des zweiten Schalttransistors (97) mit dem Kollektor des ersten Schalttransistors (84) und einem Anschluß des Kondensators (81), der Kollektor mit einer Klemme (106) an negativer Gleichspannung und der Emitter mit der Ausgangsleitung (61) verbunden ist.4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the base of the first transistor (84) with the output terminal (7) of the operational amplifier (80), the emitter with a ground line (88) and the collector with the connecting line between the capacitor (81) and at least one resistor (82) is connected in the KC element and the emitter-collector path of the first switching transistor (84) is connected directly in parallel with the capacitor (81) and that the base of the second switching transistor (97) with the collector of the first switching transistor (84) and a terminal of the capacitor (81), the collector with a terminal (106) at negative DC voltage and the Emitter is connected to the output line (61). 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch ',dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem ersten Widerstand (101) und einer Diode (102) bestehende Reihenschaltung zwischen die Ausgangsleitung (61) und die Masseleitung (88) geschaltet ist und daß der Verbindungspunkt der Diode und des ersten Widerstandes (101) über einen zweiten Widerstand (103) mit einer Spannungsquelle zum Schließen des Stromkreises für den zweiten Schalttransistor (97) verbunden ist.5. Circuit arrangement according to claim ', characterized characterized in that one consists of a first resistor (101) and a diode (102) Series connection between the output line (61) and the ground line (88) is connected and that the Connection point of the diode and the first resistor (101) via a second resistor (103) with a voltage source for closing the circuit for the second switching transistor (97) connected is. Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Steuernder Drehzahl eines über steuerbare Halbleiter, insbesondere Thyristoren, gespeisten Gleichstrommotors mit einem ausgangsseitig an die Steuerelektroden der Halbleiter angeschlossenen Verstärker und einer eingangsseitig an einen eine Spannung abgebenden Führungsgrößengeber für die Drehzahl und ausgangsseitig an den Verstärker angeschlossenen Steuerglied für konstante Beschleunigung mit einem Kondensator, dessen Aufladung zur Erzeugung eines linearen Spannungsanstieges am Eingang des Verstärkers für eine Drehzahlerhöhung abhängig von einer schnellen Änderung der Führungsgröße und dessen Entladung zur Unterbrechung des Spannungsanstieges für eine Drehzahlverringerung durch einen Schalttransistor gesteuertThe invention relates to a circuit arrangement for controlling the speed of a controllable semiconductor, in particular thyristors, fed DC motor with an output side to the control electrodes the semiconductor connected amplifier and one on the input side to an outputting a voltage Setpoint generator for the speed and control element connected to the amplifier on the output side for constant acceleration with a capacitor, its charging to generate a linear Voltage rise at the input of the amplifier for a speed increase dependent on a fast one Change of the reference variable and its discharge to interrupt the voltage increase for a speed reduction controlled by a switching transistor
DE19702031577 1969-06-30 1970-06-26 Circuit arrangement for controlling the speed of a direct current motor fed by controllable semiconductors, in particular thyristors Expired DE2031577C3 (en)

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