DE2032227A1 - Motorsteuerung mit Steuerverstarker stufe mit einer zur Verhinderung von Über schwingvorgangen dienenden Schaltung - Google Patents
Motorsteuerung mit Steuerverstarker stufe mit einer zur Verhinderung von Über schwingvorgangen dienenden SchaltungInfo
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Description
PATENTANWÄLTE 2Ü32 22 /
ph. ing. H, NEGENDANK · difl-ing. H. HAUCK · dipl.-phys. W. SCHMITZ
TEL·. 36 74 28 UND 384115
TEI.EGR. NBQBDAPATENT HAMBURG
TEL.5380580 TBI1BOR1NBGEDAPATENTmONCHBN
HAMBURG,
29. Juni
Borg-Warner Corporation
2oo South Michigan Avenue
Chicago, Illinois 6o6o4 (V.St.A.)
2oo South Michigan Avenue
Chicago, Illinois 6o6o4 (V.St.A.)
Motorsteuerung mit Steuerverstärkerstufe mit einer zur Verhinderung von übersehwingvorgängen dienenden Schaltung»
Zur Steuerung von Gleichstrommotoren sind verschiedene Typen
von Steuerverstärkerstufen bekannt, durch die ein oder mehrere
Zündkreise geregelt werden, welche wiederum die Anschalt- und Abschaltzeiten von Halbleiterschaltern, wie z.B. gesteuerten
oder steuerbaren Halbleitergleichrichtern vorgeben, über welche
dem Motor Spannung zugeführt wird. Bei einer derartigen Schaltungsanordnung werden in der Steuerverstärkerstufe ein
Punktionsverstärker, dem verschiedene Eingangssignale zugeführt werden, und Schaltkreise verwendet, um die Zündkreise für den
Punktionsverstärker von der Ausgangsseite des Punktionsverstärkers
aus zu steuern. In einer derartigen Schaltung wird herkömmlicherweise ein Rückkopplungskondensator verwendet,
der zwischen dem Ausgangskreis und der ersten oder negativen Eingangsklemme des Funktionsverstärkers geschaltet ist. Die
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Γ- ■ . .
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Bezeichnungen "negativ" und "positiv" für die Eingangsklemmen
des Funktionsverstärkers bezeichnen die Richtung des Rückkopplungssignals und nicht die Polarität der an diese Klemmen angelegten
Signale. Positive Rückkopplung bezeichnet beispielsweise ein
Signal, durch welches das Eingangssignal verstärkt und das Ausgangssignal gesteigert wird.
Bei derartigen Schaltungsanordnungen ist es üblich, daß der
Schaltkreis des Punktionsverstärkers so geschaltet ist, daß eine Zunahme des Drehzahlbezugssignals, das einer Eingangsklemme
des Funktionsverstärkers zugeführt wirds auch eine Zunahme des
Leitfähigkeitswertes des FunktionsVerstärkers zur Folge hat.
Es hat sich gezeigt, daß ein bei einer derartigen Schaltung
an eine Eingangsklemme des Funktionsverstärkers angelegtes Drehzahlverringerungssignal infolge der in dem Kondensator
gespeicherten überschüssigen Ladung ein erhebliches "überschwingen11
(in der englischen Sprache als "undershoot" bezeichnet) der Motordrehzahl nach sich zieht. Daher werden bekannterweise
unterschiedliche Schaltungen wie z.B. Begrenzungsschaltungen
verwendet, um diese überschwingneigung zu beseitigen» Die bekannten
Schaltungen erfüllen diesen Zweck jedoch nicht ganz.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Motorsteuerung in der Form eines Motorerregungssystems zu schaffen, das
einen Funktionsverstärker in der Steuerverstärkerstufe aufweist, mit einer zur Verbilde rung von übers chwingvorgängen dienenden
Schaltung versehen ist und die vorstehend beschriebenen Nach-
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-■ 3 ·.
teile der bekannten Anordnungen vermeidet»
Die Erfindung eignet sich insbesondere für das Erregungseystem
eines Elektromotors, dem elektrische Energie Über einen Hauptstromkreis zugeführt wird, in dem sich wenigstens ein Halbleiterschalter befindet. Die Motorerregung wird durch ein Steuersignal geregelt, welches die Leitffihigkeitseeit des Halbleiterschalters regelt. Das System weist eine Steuerverstärkerstufe
mit einem Funktionsverstärker auf, der eine erste und eine «weite Eingangsklemme und eine Ausgangskleaate besitzt. Zwischen der
Ausgangsklemme des PunktionsVerstärkers und des HauptStromkreis
ist eine Ausgangsleitung geschaltet, die dazu dient, die Anschalt- und Abschaltseiten des Halbleiterschalter entsprechend
dem Leitfähigkeitswert des Funktionsverstärkers tu regeln. Ein
Bauelement wie z.B. ein Potentiometer liefert ein Drehzahl-Befehlssignal, das der einen Eingangskleaw des Punktionsverstärkers zugeführt wird. Zwischen der Ausgangsleitung und einer Eingan gsk Ie urne des Funktionsverstärkere ist ein Rückkopplungekondensat or geschaltet.
Entsprechend der Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung
zum Anlegen eines Vorspannungspotentials an die Ausgangeleitung
vorgesehen, wodurch gewährleistet wird, daß der Funktionsverstärker in der Nähe seines Sättigungswertes leitfähig ist, wenn
das Drehzahl-Befehlssignal eine sehr niedrige Drehzahl befiehlt
und somit eine niedrige Anschaltzeit des Halbleiterschalters
hervorruft. Wenn bei dieser Anordnung dem Funktionsverstärker
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■...;■■' - BAD ORlGJMAL
ein Drehzahlsteigerungssignal zugeführt wird, wird der Leitfähigkeitswert
oder -pegel des Funktionsverstärkers auf Null herabgesetzt. Daher führen an den Funktionsverstärker angelegte
Drehzahlverringerungssignale nicht zu einer überschüssigen Ladung
in dem Rückkopplungskondensator und zu einem überschwingen
der Drehzahl innerhalb des Systems. .
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren der Zeichnungen bezeichnen jeweils
gleiche Bauelemente. In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 ein teilweise schematisches Blockschaltbild, welches
die Erfindung anhand einer Motorsteuerung zeigt, und
Fig. 2 ein schematischer Schaltplan und zeigt Schaltungseinzelheiten
der Steuerverstärkerstufe und der zur Verhinderung
von .überschwingvorgängen dienenden Schaltung.
Fig. 1 zeigt ein Motorerregungssystem, durch das dem Ankerkreis
eines Motors 2o elektrische Energie über einen Hauptstromkreis
21 zugeführt wird, dem seinerseits dreiphasige Wechselstromenergie
über drei Speiseleitungen 22, 23 bzw. 24 zugeführt wird.
#i# dem Motor zugeführte Energie wird durch die Leitfähigkeitszelten
von Halbleiterschaltern oder gesteuerten Halbleitergleichrichtern 25, 26 und 27 bestimmt, die wiederum durch Gatter- oder
Steuersignale von den Zündkreisen 28, 29 bzw. 3o geregelt werden.
00988Λ/15Α6 ' 5 "
Die Zündkreise werden durch ein Ausgangssignal über die Schaltung
31 von einem Steuerverstärker 32 geregelt, dessen Betrieb in Abhängigkeit von verschiedenen EingangsSignalen erfolgt.
Der Motor 2o wird erregt, wenn Gleichstromenergie durch den HauptStromkreis 21 zugeführt und zwischen den Leitungen 33
und 31J an den Motor angelegt wird. Wenn die Schalter 35 und.
36 geschlossen sind, durchfließt der Strom den Motor 2o in einer ersten Richtung und bewirkt eine Motordrehung in einem
vorgegebenen Winkelsinn. Wenn die Schalter 35» 36 geöffnet
und die Schalter 37, 38 (vermittels nicht dargestellter, jedoch
geschlossen allgemein bekannter Steuerglieder)-eeö£ö*e4>-werden, durchfließt
der Strom den Motor 2o in der entgegengesetzten Richtung und bewirkt eine Motordrehung in dem entgegengesetzten Winkelsinn.
Die Feldwicklung 4o des Motors ist zwischen den Leitungen 22 und 33 geschaltet. Mit den Halbleiterschaltern 25, 26 und 27
sind jeweils drei Dioden 41, 42 bzw. 43 in Reihe geschaltet.
Die Speiseleitungen 22 bis 24 sind jeweils mit den gemeinsamen
Verbindungspunkten zwischen einer Diode und dem mit dieser
verbundenen Halbleitergleichrichter verbunden. Wenngleich die Halbleiterschalter 25 bis 27 als steuerbare Siliziumgleichrichter dargestellt sind, lassen sich auch andere Bauelemente
wie z.B. Thyratrons, Ignitrons, Leistungstransistoren, Transistoren, Elektronen-Entladungsvorrichtungen und ähnliche
Schaltvorrichtungen anstelle der Halbleitergleichrichter verwenden.
Nach einem anderen Verfahren wird nur ein einziger
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HaIb leiter schalter zur Regelung der Höhe der Motorerregung benötigt.
Ein derartiger Schalter kann anstelle in der hier dargestellten Dreiphasen-Gleichrichteranordnung auch in einer
Reihenschaltungsanordnung, in einem "Zerhacker" oder in einer
Gleichstrom-Gleichstrom-Wandleranordnung geschaltet sein. Dem gesteuerten Halbleitergleichrichter 25 werden Steuersignale
über die Leitungen 44, 45 von dem Zündkreis 28, dem Halbleitergleichrichter
26 Steuersignale über die Leitungen 46 und 47
von dem Zündkreis 29, und dem Halbleitergleichrichter 27 Steuersignale
über die Leitungen 48, 49 von dem Zündkreis 3o zugeführt.
Zwischen der Leitung 33 und einer gemeinsamen Leitung der Schaltung
oder Masse ist eine "freilaufende91 Diode 5® geschaltet.
Infolge der induktiven Reaktanz des Motors kann die Abschaltung eines gegebenen gesteuerten Halb leitergleieliri eilte rs die Stromzufuhr
unterbrechen, während noch weiter Strom durch den Motor
fließt. Die freilaufende Diode 5o erhält daner einen Stromweg für diesen anhaltenden Strom aufrecht. Zwischen der Leitung 34
und Masse ist ein Widerstand 51 geschaltet. Zwischen Leitung und Masse ist außerdem ein Potentiometer 52 geschaltet, und der
bewegliche Abgreiferarm des Potentiometers ist über einen Widerstand
53 mit einer gemeinsamen Leitung 54 verbunden, die wiederum
mit dem Steuerverstärker 32, einer elektronischen Leistungsschalterstufe
55 und einer Strombegrenzungsstufe 56 verbunden ist.
Die Stufen 55 und 56 sind aus dem Grunde dargestellt, um das
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Motorerregungssystem im ganzen zu zeigen, sind jedoch zum Verständnis
der Erfindung nicht erforderlich. Per aus Leitung 54,
Widerstand 53, einem Abschnitt des Potentiometers 52 und Widerstand 51 bestehende Schaltkreis führt der Steuerverstärkerstufe
32 ein in Beziehung zu dem Ankerstrom des Motors stehendes Signal
zu.
Zwischen der Leitung 33 und Masse sind zwei Widerstände 57, 58
in Reihe geschaltet, und die Leitung 6o verbindet den Verbindungspunkt
dieser beiden Widerstände mit einem Eingangskreis der Steuerverstärkerstufe 32. Die Leitung 6ο ist außerdem mit
der Strombegrenzungsstufe 56 verbunden. Die aus Leitung 60 und
Widerständen 57 und 58 bestehende Schaltung führt dem Eingangs-,
kreis der Steuerverstärkerstufe 32 ein in Beziehung zu der Anschlußspannung des Motors 2o stehendes Signal zu. Der Steuerverstärkerstufe
wird außerdem ein Drehzahl-Bezugssignal über
die Leitung 6l von einer linearen Beschleunigungsstufe 62 zugeführt, die wiederum ein Eingangssignal von dem beweglichen
Abgreiferana eines Potentiometers 63 zugeführt erhält. Die
lineare Beschleunigungsstufe 62 dient dazu, eine in der Form einer Stufenfunktion erfolgende Veränderung der Einstellung
des Potentiometers 63 in einen allmählichen, glatten Übergang
eines Drehzahl-Steuersignals umzusetzen, das über die Leitung 61 der Steuerverstärkerstufe 32 zugeführt wird.
Zwischen der Leitung 5* und Masse sind drei Dioden 64, 65 und
66 in Reihe geschaltet und dienen zum Schutz gegen ein übermäßig
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großes Signal, das über die Leitung 5k der Verstärkerstufe zugeführt werden könnte, wenn der Widerstand 51 unterbrochen ist
oder aus einem anderen Grunde ein sehr großer Strom über den
Widerstand 53 zugeführt werden würde. Zwischen Masse und einer mit den Kathoden aller Halbleiterschalter 25, 26 und 27 verbundenen gemeinsamen Leitung 68 ist ein Widerstand 67 geschaltet.
Die Leitung 7o verbindet den Verbindungspunkt von Widerstand 67 und gemeinsamer Leitung 68 mit der Steuerverstärkerstufe
32.
Die schematischen Einzelheiten der Steuerverstärkerstufe 32
sind in Fig. 2 dargestellt. Das hervorstechende Bauelement der Steuerverstärkerstufe ist ein Funktionsverstärker 80. Innerhalb
der schematischen Darstellung des Funktionsverstärkers in Fig. 2 sind verschiedene Anschlußklemmen mit Zahlen bezeichnet,
mit Ausnahme der Anschlußklemme 7, die auf der Außenseite
angegeben ist, um die Ausführung der Erfindung durch den Fachmann zu erleichtern.
Die Leitung 60, über welche das in einer Beziehung zu der Motoranschlußspannung
stehende Signal zugeführt wird, ist über einen
Widerstand 81 mit der ersten Eingangsklemme Io des Funktionsverstärkers
80 verbunden. Eine aus dem Widerstand 82 und dem Kondensator 83 bestehende Reihenschaltung ist parallel zu dem
Widerstand 81 geschaltet. Ein weiterer Widerstand 84 ist zwischen
der ersten Eingangsklemme Io und Masse geschaltet. Ein Rückkopplungs-
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kondensator 85 ist zwischen der ersten Eingangsklemme Io und
der gemeinsamen Verbindung zwischen zwei in Reihe geschalteten Widerständen 86 und 87 geschaltet, welche zwischen der
Ausgangsklemme 7 des Punktionsverstärkers und einer Ausgangsleitung
iIo angeordnet sind. Der Kondensator 85 stellt den Rückkopplungskondensator dar, in dem die Ansammlung überschüssiger Ladung auf ein Minimum verringert werden soll, wenn
ein Drehzahl-Verringerungssignal an die Eingangsklemme 12 des
Punktionsverstärkers angelegt wird, um ein überschwingen zu
verhindern, wenn der Motor auf eine neue,,niedrigere Drehzahl
übergeht. Die zur Stabilisierung des Punktionsverstärkers dienenden Bauelemente bestehen aus einem Kondensator 88, der
zwischen der Ausgangsklemme 7 und der Klemme 5 geschaltet ist, und einer Reihenschaltung aus einem weiteren Kondensator 9o
und einem Widerstand 91, welche die Anschlüsse 1 und 14 miteinander
verbindet.
IR-Ausgleichsignale werden Über die Leitungen 5% und 7ο und
die Widerstände 92 und 9k der gemeinsamen Verbindung 93 zugeführt. Zwischen der Verbindung oder Klemme 93 und Masse ist
ein Potentiometer 95 geschaltet, und eine Diode 96 ist zwischen
der Verbindung 93 und Masse geschaltet. Eine aus einem Widerstand
98 und einem Kondensator 99 bestehende Reihenschaltung ist parallel zu dem Widerstand 97 zwischen der gemeinsamen
Verbindung ioo und dem beweglichen Abgreiferarm des Potentiometers
95 geschaltet, während ein Kondensator Io1 zwischen dem
0 098 84/15A β
- Io -
Punkt loo und Masse, und ein Widerstand Io2 zwischen der Leitung
61 und dem gemeinsamen Anschlußpunkt loo geschaltet ist« Das Potentiometer 63 (Fig. 1) stellt eine Vorrichtung zur Herleitung
eines Drehzahl-Bezugssignals dar, das über die lineare Beschleunigungsstufe 62 der Leitung 6l zugeführt wird. Die
Widerstände Io2 und 97 dienen dazu, das erhaltene Summensignal
an dem Verbindungspunkt 93 mit dem über die Leitung 61 zugeführten
Drehzahl-Bezugssignal zu kombinieren und an dem gemeinsamen Anschlußpunkt loo ein zusammengesetztes Summiersignal
zur Einspeisung an der zweiten Eingangsklemme des Funktionsverstärkers zu erzeugen. Zur Erklärung der Erfindung ist es
lediglich erforderlich, das Drehzahl-Bezugssignal zu betrachten.
Das in der Ausgangsleitung llo vorhandene Steuersignal steht
in Beziehung zu dem Leitfähigkeitswert des Funktionsverstärkers 80 und wird dem Emitter eines veränderlichen Halbleiterschalters
zugeführt, der hier als ein npn-Transistor 111 dargestellt
ist. Der Kollektor dieses Transistors ist mit der einen Seite eines Widerstandes 112 verbunden, der zwischen den Leitungen
31a, 51b geschaltet ist, welche dazu dienen, allen Zündkreisen
28 bis 3o ein Ausgangssignal zuzuführen. Dieses Ausgangssignal,
das die Anschaltzeiten der steuerbaren Halbleitergleichrichter
25 bis 27 regelt, kann im wesentlichen gleichgesetzt werden
dem Steuersignal in der Ausgangeleitung llo, es sei denn, daß
Über die Leitung 58 von dem*elektronischen Leistungsschalter
55 ein Übersteuersignal erhalten wird, wenn ein überlastungs-
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SNSPECTEO
zustand des Motors angezeigt wird. Bei Vorhandensein des Übersteuersignals kann das Ausgangssignal keinen der steuerbaren
Halbleitergleichrichter ansteuern. Zwischen der Leitung 59 und einergemeinsamen Leitung oder Masseleitung115 sind
ein Widerstand 113 und ein Kondensator II1» parallelgeschaltet.
Zwischen dem Emitter des Transistors 111 und der Leitung 115 sind zwei Dioden 116, 117 in Reihe geschaltet.
Entsprechend der Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung zum Anlegen eines ersten Vorspannungspotentials an die Ausgangs leitungHo vorgesehen, um zu gewährleisten, daß der
Funktionsverstärker 8o auf einem im wesentlichen seinem Sättigungswert entsprechenden Wert leitfähig ist, wenn das über
die Leitung 61 erhaltene und die Drehzahl anzeigende Bezugssignal eine sehr niedrige Geschwindigkeit und damit auch eine
sehr niedrige Ansehaltzeit der Halbleitergleichrichter 25 bis
27 vorgibt. Vermittele dieser Vorspannungsanordnung verringert
ein über die Leitung 61 und den Widerstand Io2 an die zweite Eingangsklemme 12 des Funktionsverstärkers angelegtes Drehzahlzunahme-Bezugssignal den Leitfähigkeitswert des Funktionsverstärkers 8o allmählich gegen Null. In der hier dargestellten
Ausführung erfolgt das dadurch, daß ein Potentiometer 118 und
ein Widerstand 12o in Reihe zwischen der Aus gangs leitung Ho
und einer Klemme 121 geschaltet sind, an die im erregten Zustand der Schaltung ein negatives Erregungspotential angelegt wird.
Der effektive Wert d«s Potentiometers 118 wird dann so eingestellt, daß der Punktioneverstärker 8o nahezu an seinem Sätti-
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- 12 -
gungspunkt leitfähig ist, wenn ein minimales Drehzahlsignal .
oder ein Zustand vorhanden ist, bei dem die Halbleitergleichrichter 25 bis 27 nur in einem sehr kleinen Leitfähigkeitswinkel
oder in einer sehr kurzen Zeit leitfähig sind. Bei dieser Anordnung führt das Anlegen eines Drehzahlverringerungssignals
über den Widerstand Io2 an die. Klemme 12 des Funkt'ionsverstärkers
nicht zu einer überschüssigen Ladung des Rückkopplungskondensators 8o, so daß ein überschwingen der Drehzahl
verhindert wird, wenn das System auf die neue, niedrigere Motordrehzahl übergeht.
Die dynamischen Eigenschaften der Steuerverstärkerstufe 32
müssen mit dem gesteuerten Motor verträglich sein, um Eigenschwingungen des ganzen Systems zu vermeiden. Die Dynamik
des Steuerverstärkers wird durch die RC-Netzwerke 81 bis 85 und 97 bis 99 bestimmt und eingestellt.
Bei einer Schaltung mit einem Punktionsverstärker ist außerdem wünschenswert, daß der Funktionsverstärker die Ausgangsspannung
Null abgibt, wenn an seinen beiden Eingangsklemmen ein Eingangssignal
Null anliegt. In der Praxis wird das jedoch nicht verwirklicht,
und es besteht bereits von Anfang an eine kleine Verschiebung an dem Nullpunkt. Das heißt, daß die zwischen den
Eingangsklemmen Io und 12 des Funktionsverstärkers angelegten Signale ursprünglich bereits um einen kleinen Betrag verschoben
sein müssen, damit im Ausgangskreis ein Ausgangssignal Null erscheint. Zur Vermeidung dieser Abweichung ist in der erfin- -
- 13 00 988A/15 46
dungsgemäßen Schaltung ein weiteres Potentiometer 122 zwischen
den Klemmen 123 und 121, sowie ein Widerstand 124 zwischen dem
beweglichen Abgreiferarm des Potentiometers 122 und der Anschlußklemme 14 des PunktionsVerstärkers geschaltet. Der Klemme
123 wird ein positives Erregungspotential zugeführt, und der bewegliche Abgreiferarm des Potentiometers 122 wird so eingestellt,
daß sich im Ausgangskreis des Punktionsverstärkers ein Signal Null ergibt, wenn an seinen beiden Eingangsklemmeη
jeweils ein Signal Null anliegt. Das Potentiometer 122 stellt
somit eine Vorrichtung zum Anlegen eines zweiten Vorspannungs- λ
potentials an die Eingangsklemme 14 des Punktionsverstärkers
dar, damit an diesem das gewünschte Ausgangssignal Null erhalten wird, ohne daß die Signale an den Eingangsklemmen eine
Abweichung aufweisen müssen. In der Praxis wird das Potentiometer 122 so eingestellt, daß es gerade die Drehzahl Null ergibt,
wenn sich das Potentiometer 63 auf Null befindet. '
Zum Zwecke der Veranschaulichung der Erfindung und ohne diese
darauf zu beschränken ist im nachstehenden eine Tabelle der Werte für die Bauelemente der Fig. 2 angegeben, um dem Fachmann M
die Ausführung der Erfindung mit einem Minimum von Versuchen zu ermöglichen. Bei der hier dargestellten Schaltung bestand
der Funktionsverstärker 80 aus einem Bauelement des Typs GE PA-238. An die Klemmen Io3 und 121 wurde in bezug auf Masse
ein negatives Potential von 6 Volt, und an die Klemmen Io4
und 123 ein positives Potential von 6 Volt angelegt.
0 098 84/.1546
Bauelemente und Werte:
| Ill | 2N3417 | MF | ί | 2ο % | 6 | V = |
| 96,116,117 | 1N5o59 | PF | + | 2ο % | 25ο | V = |
| 83, 99 | Io | PF | + | Io % | 5οο | V = |
| 85 | l,o | pF | +. | 2ο % | loo | V = |
| 88 | 47 | μρ | + | Io % | 25ο | V = |
| 9o 1 | ,000 | kΩ | + | ι%1 | ||
| Iol,ll4 | *o47 | kΩ | ί | 5 % | ||
| 81,84,97,102 | 15 | Ω | ί | 1 % | ||
| 82 | 6,8 | kΩ | + | Io % | ||
| 86 | 4o2 | Ω | + | Io % | ||
| 87 | 1 | Ω | ± | 5 % | ||
| 91 | 39o | Ω | ί | 5 % | ||
| 92 | 47 | Ω | + | 2ο % | ||
| 94 | I8o | ktt | + | 5 % | ||
| 95 | 5oo | Ω | + | 1 % | ||
| 98 | Io | kΩ | + | Io % | ||
| 112 | 383 | Ω | + | 2ο % | ||
| 113 | 4,7 | Ω . | + | 1 % | ||
| 118 | 5oo | ktt | + | 2ο % | ||
| 12o | 649- | kΩ | + | Io % | ||
| 122 | Io | |||||
| 124 | 22 | |||||
- 15 -
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Claims (6)
1.J Motorsteuerung mit Steuerverstärkerstufe mit einer zur Verhinderung
von überschwingvorgängen dienenden Schaltung, insbesondere
Erregungssystem für einen Elektromotor, durch das dem
Motor elektrische Energie über einen Hauptstromkreis zugeführt
wird, der wenigstens einen Halbleiterschalter enthält, und wobei die Motorerregung durch ein die Leitfähigkeitszeit des
Halbleiterschalters regelndes Steuersignal geregelt wird, gekennzeichnet durch eine Steuerverstärkerstufe (32) mit einem
Funktionsverstärker"(8o) mit einer ersten und einer zweiten
Eingangsklemme (Io bzw. 12) und einer Ausgangsklemme (7), eine zwischen der Ausgangsklemme (7) des Funktionsverstärkers und
dem Hauptstromkreis (21) geschaltete und zur Regelung der An- und Abβehaltzeiten des Halbleitersehalters (25-27) in Abhängigkeit
von dem Leitfähigkeitswert des FunktionsVerstärkers
dienende Ausgangsleitung (Ho), Vorrichtungen (61-63, Io2) zur
Erzeugung eines Drehzahl-Befehlssignals und zum Anlegen dieses Signals an die eine Eingangsklemroe (12) des Funktionsverstärkers,
einen zwischen der Ausgangsleitung (Ho) und einer Eingangsklemme des Funktionsverstärkers geschalteten Rückkopplungskondensator
(85), und durch Vorrichtungen (118-121) zum Anlegen des ersten Vorspannungspotentials an die Ausgangsleitung (Ho),
welche gewährleisten, daß der Funktionsverstärker auf einem in der Nähe seines Sättigungswertes liegenden Wert leitfähig ist,
wenn das Drehzahl-Befehlssignal eine sehr niedrige Geschwindig-
- 16 0 09884/1546
keit vorgibt und damit eine niedrige Einschaltzeit des Halbleiterschalters bewirkt, und außerdem gewährleisten, daß ein
an den Punktionsverstärker angelegtes Drehzahlzunahmesignal den Leitfähigkeitswert des Punktionsverstärkers auf Null verringert,
so daß dem Punktionsverstärker zugeführte Drehzahlverringerungssignale
keine überschüssige Aufladung des Rück-
kopplungskondensators und ein überschwingen der Drehzahl des
Systems bewirken.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Punktionsverstärker eine zusätzliche Eingangsklemme (14) aufweist und Vorrichtungen (122-124) zum Anlegen eines zweiten
Vorspannungspotentials an die zusätzliche Eingangsklemme vorgesehen sind, welche gewährleisten, daß im Ausgangskreis des
Punktionsverstärkers die Ausgangsspannung Null erscheint, wenn
an die erste und die zweite Eingangsklemme ein Eingangssignal Null angelegt ist.
3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen
mit dem Halbleiterschalter gekoppelten Zündkreis (28-3o) zur Regelung der Einschaltzeit des Halbleiterschalters, einen
zwischen dem Zündkreis und der mit dem Punktionsverstärker verbundenen Ausgangsleitung geschalteten veränderlichen Halbleiterschalter
(111), der sich normalerweise im leitfähigen Zustand befindet und das Steuersignal zu dem Zündkreis übermittelt,
und durch Vorrichtungen (59, 55) zum Anlegen eines Übersteuersignals an den veränderlichen Halbleiterschalter
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zum Abschalten desselben und Unterbrechen der Stromzufuhr zu dem
Motor bei Ermittlung eines tiberlastungszustands des Motors.
4. Steuerung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zum Anlegen der ersten Vorspannung an die Ausgangsleitung aus einem Potentiometer (118) besteht.
5. Steuerung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Funktionsverstärker einen zusätzlichen Anschluß
(14) aufweist und Vorrichtungen (122-124) vorgesehen sind, die dazu dienen, an diesen zusätzlichen Anschluß eine zweite
Vorspannung anzulegen, um zu gewährleisten, daß im Ausgangskreis des FunktionsVerstärkers die Ausgangsspannung Null erscheint, wenn an die erste und die zweite Eingangsklemme ein
Eingangssignal Null angelegt ist.
6. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtungen zum Anlegen der zweiten Vorspannung ein zur Einstellung der FunktionsVerstärkerschaltung dienendes Potentiometer
(122) enthalten.
009 884/1518
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US83897869A | 1969-07-03 | 1969-07-03 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2032227A1 true DE2032227A1 (de) | 1971-01-21 |
| DE2032227B2 DE2032227B2 (de) | 1973-07-19 |
| DE2032227C3 DE2032227C3 (de) | 1974-02-07 |
Family
ID=25278554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2032227A Expired DE2032227C3 (de) | 1969-07-03 | 1970-06-30 | Anordnung zur Drehzahlregelung eines über steuerbare Halbleiter gespeisten Gleichstrommotors |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3593088A (de) |
| JP (1) | JPS524326B1 (de) |
| BR (1) | BR7020292D0 (de) |
| DE (1) | DE2032227C3 (de) |
| GB (1) | GB1285287A (de) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3761906A (en) * | 1971-01-08 | 1973-09-25 | Cogar Corp | Tape system |
| US3942085A (en) * | 1973-09-22 | 1976-03-02 | Agency Of Industrial Science Technology | Control apparatus of DC motors |
| US4152758A (en) * | 1977-09-26 | 1979-05-01 | General Electric Company | Control logic for a phase controlled rectifier system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3453523A (en) * | 1965-08-10 | 1969-07-01 | Sundstrand Corp | Load energizing circuit including gating means controlled by cross-fire signals and ramp-shaped timing signals |
| US3374362A (en) * | 1965-12-10 | 1968-03-19 | Milgo Electronic Corp | Operational amplifier with mode control switches |
| US3317806A (en) * | 1966-08-04 | 1967-05-02 | Secheron Atel | Speed regulator of an electric motor |
-
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-
1970
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- 1970-06-30 DE DE2032227A patent/DE2032227C3/de not_active Expired
- 1970-07-03 JP JP45057827A patent/JPS524326B1/ja active Pending
- 1970-07-03 BR BR220292/70A patent/BR7020292D0/pt unknown
Also Published As
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| US3593088A (en) | 1971-07-13 |
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| GB1285287A (en) | 1972-08-16 |
| DE2032227C3 (de) | 1974-02-07 |
| BR7020292D0 (pt) | 1973-04-05 |
| DE2032227B2 (de) | 1973-07-19 |
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|---|---|---|---|
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