DE2216265A1

DE2216265A1 - Steuerschaltungsanordnung für einen Motor mit regelbarer Drehzahl

Info

Publication number: DE2216265A1
Application number: DE19722216265
Authority: DE
Inventors: Aubrey Harris Kenosha Wis. Smith (V.StA.)
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1971-04-06
Filing date: 1972-04-05
Publication date: 1972-10-19
Also published as: US3710216A; IT960498B; FR2136199A5

Description

EATON CORPORATION,
100 Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 44114, USA

Steuerschaltungsanordnung für einen Motor mit regelbarer Drehzahl

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der einem Motor von einer Stromquelle zugeführten Leistung, mit einem zwischen Sperr- und Durchlaßzustand steuerbaren, dem Motor vorgeschalteten Gleichrichter.

Bei bekannten Steueranordnungen zur Drehzahlregelung von Elektromotoren unter Verwendung von steuerbaren Gleichrichtern werden diese zur Beeinflussung der Motordrehzahl mit veränderlicher Frequenz gezündet. Dieser Schaltungstyp hat den Nachteil, daß zur Erzielung niedriger Drehzahlen der Motor in langsamer Folge mit Stromimpulsen beaufschlagt wird und aus diesem Grund nicht gleichmäßig 'bzw. nicht rund läuft. Zur Beseitigung dieses Problems sind andere Schaltungen bekannt, in denen die gesteuerten Gleichrichter bei sehr hohen Frequenzen gezündet werden. Solche Steuerungen führen jedoch zu Schwierigkeiten hinsichtlich der Wärmeableitung aus dem Gleichrichter, so daß häufig eine zu starke Erwärmung eintritt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltungsanordnung der eingangs bezeichneten Art dahingehend zu verbessern, daß die angegebenen Nachteile und Schwierigkeiten beseitigt werden. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung zur Erzeugung wiederholter Impulse bestimmter Periodendauer, einen daran angeschlossenen Zündimpulsgeber zur Zündung des Gleichrichters zu einem bestimmten Zeitpunkt innehalb jeder Periodendauer, einen an eine Kommutatorschaltung angeschlossenen Kommutierungsimpulsgeber, um den Gleichrichter jeweils am Periodenende abzuschalten, einen Bezugsspannungspegelgenerator zur Erzeugung einer Bezugsspannung bei Beschleunigung des Motors aus dem Stillstand, ferner durch Einrichtungen zur Steuerung der Drehrichtung und Drehzahl des Motors, eine Drehzahl- und Drehrichtungsabfühlschaltung, die das Ausgangssignal aus dem Bezugspegelgenerator beseitigt, wenn die Drehrichtung von der durch die Steuereinrichtungen geschalteten Drehrichtung abweicht, einen Referenzverstärker, der einen an den Bezugspegelgenerator angeschlossenen Eingang und einen an den Zündimpulsgeber angeschlossenen Ausgang aufweist, Strombegrenzerschaltungen zur Steuerung der Durchlaßzeitdauer des Gleichrichters, eine an die Abfühlschaltung angeschlossene Dynamikbremsschaltung, die den Zündimpulsgeber bei fehlender Übereinstimmung zv/ischen tatsächlicher und geschalteter Motordrehrichtung zur Erzielung einer bestimmten Mindestdurchlaßzeitdauer des Gleichrichters weiter beaufschlagt und dadurch den Motor abbremst, eine an die Stromquelle angeschlossene Stromversorgung zur Lieferung vorbestimmter Potentiale, und durch eine Umgehungsschaltung zum Abschalten des Gleichrichters und zur direkten Verbindung von Motor und Stromquelle, sobald der Motor auf volle Drehzahl geschaltet ist.

Im einzelnen wird ein steuerbarer Siliziumgleichrichter mit dem Verbraucher in Reihe geschaltet und zur Erregung des Verbrauchers durch intermittierende Impulse in seinen Durchlaßzustand gezündet. Eine Kommutatorschaltung enthält einen

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zweiten steuerbaren Siliziuragleichrichter, der parallel zu dem ersten Gleichrichter liegt, sowie einen LC-Schwingkreis parallel zu dem zweiten Gleichrichter. Der Schwingkreis lädt sich normalerweise auf eine erste Polarität auf und entlädt sich bei Zündung des zweiten Gleichrichters auf die entgegengesetzte Polarität. Durch den Entladevorgang des Schwingkreises werden beide Gleichrichter in Sperrichtung vorgespannt und somit abgeschaltet.

Die Steueranordnung enthält eine stabilisierte negative Stromversorgung mit einer astabilen Kippschaltung und einer daran angeschlossenen Dioden-Konde-nsator-Matrix, um die der Kippschaltung zugeführte positive Spannung direkt in eine geregelte bzw. stabilisierte negative Spannung umzuwandeln.

Die Stromversorgung zur Erzielung einer geregelten bzw. stabilisierten Ausgangsspannung enthält eine Spannungsquelle und einen astabilen Multivibrator mit einem ersten und einem zweiten Tor, die wechselweise mit der Stromquelle in Verbindung stehen und zwei Schaltzustände aufweisen. Das erste Tor besitzt einen ersten Schaltzustand, wenn sich das zweite Tor in seinem zweiten Schaltzustand befindet, während das erste Tor seinen zweiten Schaltzustand auf v/eist, wenn sich das zweite Tor in seinem ersten Schaltzustand befindet. An die Ausgänge des zweiten und ersten Tores sind jeweils Energiespeicherglieder angeschlossen, die außerdem mit einer weiteren eine vorbestimmte Spannung abgebenden Energiespeichereinrichtung in Verbindung stehen. Das erste Speicherglied lädt sich auf, wenn das erste Tor seinen ersten Schaltzustand aufweist und entlädt sich, wenn das erste Tor sich in seinem zweiten Schaltzustand befindet. Das zweite Speicherglied lädt sich auf, wenn das zweite Tor seinen ersten Schaltzustand aufweist und entlädt sich, wenn das zweite Tor sich in seinem zweiten Schaltzustand befindet. Auf diese Weise wird die Energiespeichereinrichtung durch das erste Speicherglied auf-

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geladen, wenn sich das erste Tor in seinem zweiten Schaltzustand befindet und durch das zweite Speicherglied aufgeladen, wenn sich das zweite Tor in seinem zweiten Schaltzustand befindet. Auf diese Weise wird die Energiespeichereinrichtung durch das erste und zweite Speicherglied auf die vorbestimmte Spannung aufgeladen, wobei eine dazu parallel geschaltete Spannungsregeleinrichtung dafür sorgt, daß die von der Energiespeichereinrichtung abgegebene Spannung stabilisiert wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Darin.zeigt

Pig. 1 ein Blockschaltbild einer STeueranordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Schaltbild der positiven Stromversorgung, Fig. 3 ein Schaltbild der negativen Stromversorgung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Referenzoperationsverstärkers,

Fig. 5 eine Kommutatorschaltung in Verbindung mit einem steuerbaren Gleichrichter,

Fig. 6 eine graphische Darstellung des Ausgangs des Schwingkreises und des RC-Sägezahngenerators,

Fig. 7 eine graphische Darstellung des Ausgangs des Zündimpulsgenerators und des kombinierten Ausgangssignals des Sägezahngenerators und de£ Operationsverstärkers,

Fig. 8 eine graphische Darstellung des Ausgangs des Zündimpulsgenerators und des Sägezahngenerators, in Kombination mit einem Operationsverstärkerausgang, der größer ist als der nach Fig. 7,

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Ausgänge des Sägezahngenerators und des Kommutierungsimpulsgenerators und

Fig.10 eine graphische Darstellung des Ausgangs des Bezugspegelgenerators bei einem ermittelten Fehler.

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In der Steueranordnung ist ein gesteuerter Gleichrichter, vorzugsweise ein steuerbarer Siliziumgleichrichter, nachfolgend mit "SCR" bezeichnet, zur Steuerung der Motorerregung zwischen Motor und einer Spannungsquelle angeschlossen. Zur Zündung des SCR ist an dessen Tor ein Zündimpulsgenerator angeschlossen, um durch eine Impulsbreitenmodulation der dem Motor zugeführten Energie die Motordrehzahl zu regeln. Parallel zu dem ersten SCR liegt eine Kommutatorschaltung vorzugsweise mit einem v/eiteren steuerbaren Siliziumgleichrichter, um den ersten SCR aus dem leitenden in einen sperrenden Zustand zu schalten. Dem Zündimpulsgenerator und der Kommutatorschaltung sind verschiedene Steuerschaltungen zugeordnet, um die Drehzahlregelung des Motors zu verfeinern. Zur Erregung der verschiedenen Steuerschaltungen ist eine geregelte Stromversorgung vorgesehen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dient die erfindungsgemäße Steueranordnung einem Gleichstrommotor 10 mit regelbarer Drehzahl. Der Motor 10 kann in beliebigen Ausführungsformen zur Anwendung kommen, vorzugsweise als Fahrzeugantrieb, beispielsweise für einen Gabelstapler. Eine Klemme des Motors 10 ist an eine Batterie 12 angeschlossen» An der anderen Klemme des Motors 10 liegen Kontakte 14, 16, 18 und 20, welche die Polarität der an der Feldwicklung 22 des Motors anliegenden Spannung und damit die Drehrichtung des Motors steuern. Die Kon-

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takte 14 und 16 werden geöffnet bzw. geschlossen, wenn das Feld 22 zur Rückwärtsdrehung des Motors erregt ist, während die Kontakte ΐδ und 20 geschlossen bzw. geöffnet werden, wenn das Feld zur Vorwärtsdrehung des Motors 10 erregt ist.

Mit dem Motor 10 liegt ein Haupt-SCR 2k in Reihe. Durch Zünden des SCR 24 wird ein Stromkreis geschlossen zwischen Batterie 12, Motor 10, einem der geschlossenen Kontakte 14 oder 18, Feldwicklung 22, einem der geschlossenen Kontakte 16 oder 20 und über den SCR 2^l\ zur Erdung 26, so daß - der Motor ent-

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sprechend der durch die geschlossenen Kontakte der Kontakte 1*1 - 18 bestimmten Drehrichtung umläuft» Die Motordrehzahl wird durch Zuführung von Impulsen zum SCR 2k gesteuert, die den Gleichrichter über vorbestimmte Zeiten zünden und sperren. ' Je länger die am SCR 24 gesteuerte Durchlaßzeit andauert, je schneller dreht sich der Motor 10, und umgekehrt nimmt die Motordrehzahl bei kürzeren Durchlaßzeiten des SCR 2k ab. Somit wird durch Schließen bestimmter Kontakte Ik bis 18 die Drehrichtung des Motors gesteuert, während die Durchlaßzeit des SCR 2k die Motordrehzahl dadurch regelt, daß die dem Motor von der Batterie 12 zugeführte Leistung einer Impulsbreitenmodulation unterworfen wird.

Der SCR 2k wird durch einen Zündimpulsgenerator und -verstärker 28 gesteuert, der zu vorbestimmten Zeiten dem Tor 30 des SCR 2k Impulse zuführt. Liegt am Tor eines steuerbaren Siliziumgleichrichters ein Impuls an und ist dessen Anode positiv bezüglich der Kathode, so gelangt der Gleichrichter in seinen leitenden Zustand. Ein Schwingkreis 32, ein RC-Sägezahngenerator Jk und ein Referenzoperationsverstärker 36 steuern den Eingang zum Zündimpulsgeber und -verstärker 28, um die Durchlaßperioden des SCR 2k zu beeinflussen. Der Schwingkreis 32 besteht vorzugsweise aus einem 200-Hz-Oszillator bekannter Bauart, der entsprechend Fig. 6 einen Rechteckwellenausgang liefert. Die Ausgangsspannung des Oszillators 32 wird dem Sägezahngenerator 3^ zugeführt, der die in Fig. 6 gezeigte sägezahnförmige Ausgangsspannung gleicher Frequenz wie das Ausgangssignal des Oszillators 32 liefert. Die Sägezahnspannung wird zusammen mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 36 einem Summler-Knotenpunkt 38 zugeführt. Der Operationsverstärker 36 liefert einen Gleichspannungsausgang, der am Knotenpunkt 38 der Ausgangsspannung des RC-Sägezahngenerators J)k zuaddiert wird. Das im Verbindungspunkt 38 kombinierte Spannungssignal wird dem Zündimpulsgenerator 28 zugeführt,

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der bei überschreiten eines Schwellwertes 38 zu arbeiten beginnt und dann dem Tor 30 einen Impuls liefert, um den Gleich« richter 2k durchzuzünden.

Die Höhe des Gleichspannungs-Ausgangssignals aus dem Operationsverstärker 36 bestimmt den Zeitpunkt, zu dem der kombinierte Ausgang des Summierknotenpunktes 38 den Schwellwert des Impulsgebers 28 überschreitet. So wird beispielsweise der Zündimpulsgeber 26 innerhalb einer Periode früher erregt, falls das Ausgangssignal aus dem Verstärker hoch ist. Umgekehrt zündet der Zündimpulsgeber 28 später innerhalb einer Periode, falls der Ausgangs aus dem Verstärker 36 niedrig liegt. Fig. 7 und 8 zeigen den Ausgang des Zündimpulsgenerators 28 und den Ausgang des Summierknotenpunktes 38, der dem Ausgang des Sägezahngenerators 3^ entspricht, dem der Ausgang des ReferenzverstSrkers 36 zugeführt worden ist. Entsprechend Fig. besitzt der Verstärker 36 einen ersten Ausgangspegel, der die Sägezahnspannung an den Stellen ^O über den Schwellwertdes Zünd*- impulsgebers 28 anhebt, so daß der Zündimpulsgeber 28 die schematisch angedeuteten Impulse kl liefert. Nach Fig. 8 liefert der Referenzverstärker 36 eine höhere Spannung als in Fig. 7» so daß die Sägezahnspannung den Schwellwert des Zündimpulsgebers 28 bereits an den Stellen '42 überschreitet, die in den einzelnen Perioden zeitlich früher liegen als die Stellen 40 in Fig. 7. Wenn die Sägezahnspannung den Schwellwert im Punkt k2 überschreitet, so erzeugt der Impulsgeber 28 einen Ausgangsimpuls 43, der den SCR'2k zündet. Auf diese Weise wird während jeder Periode des sägezahnförmigen Spannungsverlaufes der Zeitpunkt, zu dem der Impulsgeber 23 den SCR 2¹J zündet, durch die Größe des Gleichspannungsausganges aus dem Referenzverstärker gesteuert.

Der Ausgang des Oszillators 32 wird außerdem einem Kommutierungsimpulsgenerator und -verstärker kk zugeführt, der einen pulsierenden Ausgang abgibt, dessen Impulse gleichzeitig mit

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dem Ende jeder Periode der Sägezahnspannung aus dem Generator J>k auftreten, was schematisch in Fig. 9 gezeigt ist. Der Ausgang des Kommutierungsimpulsgebers wird einer Kommutatorschaltung k6 zugeführt,die den SCR 2k in Sperrichtung vorspannt, so daß dessen Kathode bezüglich der Anode positiv wird und somit den SCR 2k sperrt.

Der Zündimpulsgenerator und -verstärker 28 zündet den SCR 2k während jeder Periode des Oszillators 32 einmal, während der Kommutierungsimpulsgenerator und -verstärker kk und die Kommutatorschaitung kG den SCR 2k am Ende jeder Periode des Oszillators 32 abschalten. Dadurch entsteht eine Impulsbreitenmodulation der dem Motor 10 von der Batterie zugeführten Energie, über den Zündzeitpunkt des SCR 2k wird die Durchlaßzeitdauer dieses Gleichrichters innerhalb jeder Periode gesteuert. Durch ein höheres Ausgangssignal des Referenzverstärkers 36 wird somit der SCR 2k in jeder Periode des Oszillators 32 früher und somit für eine längere Zeitdauer gezündet, da er stets erst am Ende der Periode abgeschaltet wird. Umgekehrt wird der SCR 2k durch ein niedrigeres Ausgangssignal aus dem Referenzverstärker 36 innerhalb einer Periode des Oszillators 32 erst später gezündet und somit auch seine Durchlaßzeitdauer verringert. Die Durchlaßzeitdauer des SCR 2k regelt die Drehzahl des Motors 10 durch Impulsbreitenmodulation der von der Batterie 12 zugeführten Spannung.

Dem Referenzverstärker 36 wird von einer Bezugspegel- und Wiederbeschleunigungs-Schaltung 50 über ein "Gashebelpedal"-Potentiometer 52 eine Gleichspannung zugeführt. Der Bezugspegelgenerator 50 liefert im allgemeinen eine lineare Ausgangsspannung, die unter normalen Betriebsbedingungen im wesentlichen konstant ist. Diese konstante Ausgangspannung entsprechend den Abschnitten 62 im Kurvenverlauf nach Flg. 10 wird dem mit einem Beschleunigungspedal gekoppelten Potentiometer 52 zugeführt, das einen Teil der Bezugsspannung abgreift und der positiven Eingangsklemme des Referenzverstärkers 36

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über die Summierknotenpunkte 56 und 60 zuführt.-Das Potentiometer 52 ist mit dem Beschleunigungspedal des Fahrzeuges so gekoppelt, daß der Anteil der aus dem Generator 50 stammenden Spannung, der über das Potentiometer 52 dem Referenzverstärker 36 anliegt, der Stellung des Beschleunigungspedals und somit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges proportional ist. Das aus dem Bezugspegelgenerator 50 stammende und durch das Potentiometer 52 modifizierte Signal besitzt somit eine Größe, die der durch die Stellung des Beschleunigungspedals angegebenen erwünschten Geschwindigkeit des Fahrzeuges proportional ist. Dieser Ausgang aus dem Generator 50steuert normalerweise den Gleichspannungsausgang aus dem Referenzverstärker 36 und dadurch wieder den Zündimpulsgenerator und -verstärker 28.

Damit ein vorbestimmter Stromwert nicht überschritten wird, ist eine Maximalstrom-Begrenzerschaltung 64 vorgesehen, die den im Motor 10 fließenden Strom abfühlt. Die Begrenzerschaltung 64 fühlt eine am Widerstand 66 auftretende Spannung ab, der mit dem SCR 24 in Reihe geschaltet ist. Die am Widerstand 66 auftretende Spannung ist dem Motorstrom direkt proportional und wird einem Rückkopplungswiderstand 68 sowie in einem bestimmten Prozentsatz auch der negativen Klemme eines Operationsverstärkers 70 angelegt. Dem in Fig. 1 schematisch gezeigten Operationsverstärker 70 ist vorzugsweise eine nicht dargestellte Rückkopplungsschaltung zugeordnet, die den Ausgang des Verstärkers 70 auf eine negative Gleichspannung bringt, die dem Durchschnittswert des Motorstroms proportional ist. Der negative Ausgang des Verstärkers 70 wird am Knotenpunkt 60 dem durch das Potentiometer 52 modifizierten Gleichspannungsausgang des Bezugspegelgenerators 50 zuaddiert und dann der negativen Eingangsklemme des Referenzverstärkers 36 zugeführt. Der Ausgang der Begrenzerschaltung 64 besteht aus einer negativen Gleichspannung, die gegen den positiven Ausgang des Bezugspegelgenerators 50 am Summierknotenpunkt 60 versetzt ist. Das

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Rückkopplungssignal aus der Begrenzerschaltung Sk dient zur Begrenzung des durch den Motor 10 fließenden Stromes, indem dem Knotenpunkt 60 bei steigendem Motorstrom eine negativ ansteigende Spannung zugeführt wird, um dadurch den Ausgang des Referenzverstärkers 36 und die Durchlaßzeitdauer des SCR 2M zu begrenzen. Die Maximalstrombegrenzung läßt sich durch Verstellung des Schiebers auf dem Rückkopplungswiderstand 68 regeln.

Eine Minimalstromschaltung 72 sorgt für einen Eingang an der negativen Eingangsklemme des Referenzverstärkers 36. Die Schaltung 72, die ein Potentiometer Th enthält, spannt den Referenzverstärker J>6 so vor, daß dessen Ausgang, falls an der positiven Eingangsklemme keine Signale auftreten, zusammen mit dem Ausgang des Sägezahngenerators 3^am Summierknotenpunkt gerade unterhalb des Schwellwertes des Zündimpulsgebers 28 liegen.

Eine Pehlerabfühlschaltung 76 spricht dann an, wenn das Fahrzeug in eine entgegengesetzte Richtung bezüglich derjenigen fährt, die durch das Schließen der zugeordneten Kontakte IM - 18 bestimmt worden ist. Wenn das Fahrzeug im Normalbetrieb in einer ersten Richtung fährt und die Richtung des durch die Feldwicklung 22 fließenden Stromes umgekehrt wird, um die Drehrichtung des Motors 10 durch öffnen und Schließen der entsprechenden Kontakte I^ - 18 umzukehren, ohne das Fahrzeug anzuhalten, so wird das Fahrzeug auf-grund seiner Schwung- bzw. Trägheitsmasse in der erstgenannten Richtung weiterfahren. Die Fehlerabfühlschaltung 76 dient zum Aufzeigen dieser verkehrten Fahrtrichtung und fühlt den durch die Diode 78 fließender. Strom ab. Wenn das Fahrzeug in der durch die Kontakte I^ - l8 bestimmten Richtung fährt, hat der durch die Diode 78 fließende Strom eine vorbestimmte Größe. Bewegt sich das Fahrzeug entgegen der durch die Kontakte lh - 18 bestimmten Richtung, so wird der

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Motor 10 durch das Fahrzeug angetrieben und arbeitet als Generator, indem er durch die Freilaufdiode 78 Strom pumpt. Der durch die Diode 78 fließende Strom ist wesentlich höher als der für den Fall vorbestimmte Stromwert, wenn der Motor 10 in der richtigen Richtung rotiert. Die Fehlerabfühlschaltung 76 ermittelt die Größe der an der Diode 78 auftretenden Spannung, um ein Fehlverhalten, d.h. eine Fahrtrichtung des Fahrzeuges festzustellen, die der durch die Kontakte I^ - 18 bestimmten Fahrtrichtung entgegengesetzt ist. Tritt ein solcher Fehler af, so gibt die Schaltung 76 einSignal an den Bezugspegelgenerator 50, damit dessen Ausgang auf Null zurückgeht, wie dies graphisch in Fig. 10 gezeigt ist.

Die Ausgangsspannung des Bezugspegelgenerators 50 wird von einer Dynamikbremsschaltung 80 überwacht. Wenn der Ausgang des Bezugspegelgenerator 50 auf Null zurückgeht, so wird die Bremsschaltung 80 erregt und führt der positiven Eingangsklemme des Referenzverstärkers 36 über die Summierknotenpunkte 56 und 60 eine niedrige Spannung zu. Der Ausgang des Generators 50 bleibt solange auf Null, als durch die Fehlerabfühlschaltung ein Fahrzeugfehlverhalten festgestellt wird. Wenn das Fahrzeug anhält und somit kein Fehler mehr abgefühlt wird, erzeugt der Bezugspegelgenerator 50 wiederum das in Fig. 10 an der Stelle dargestellte Ausgangssignal 62. Die Dynamikbrems-schaltung 80 führt dem Referenzverstärker 36 weiterhin eine Spannung zu, bis der Ausgang des Bezugspegelgenerators 50 etwa wieder seine Ausgangsgröße entsprechend dem Abschnitt 62 der Kurve in Fig. erreicht hat. Während der Wiederbeschleunigung des Fahrzeuges liegen somit dem Referenzverstärker 56 sowohl Signale aus dem Generator 50 als auch aus der Fehlerabfühlschaltung 80 an.

Die der positiven Eingangsklemme des Referenzverstärkers 36 von der Bremsschaltung 80 zugeführte niedrige Spannung während der verkehrten Fahrtrichtung des Fahrzeuges versetzt den Verstärker 36 in die Lage, ein Ausgangssignal abzugeben, bei dem

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der Zündimpulsgeber 28 fortgesetzt seine Impulse abgibt. Dieses Arbeiten des Zündimpulsgebers 28 während des Generatorbetriebs des Motors 10 bewirkt einen geringen Stromfluß durch den Motor und damit dessen dynamische Abbremsung, da die dem Motor zugeführte Spannung eine Motordrehrichtung einzuleiten versucht, die der durch die Fahrzeugmasse bewirkten Motordrehrichtung entgegengesetzt ist. Die Schaltung 80 bremst somit das Fahrzeug und den Motor sanft ab, bevor er in entgegengesetzter Richtung wiederbeschleunigt wird. V/enn das Fahrzeug anhält und der Ausgang aus dem Bezugspegelgenerators 50 etwa wieder seinen normalern Maximalwert entsprechend Fig. 10 erreicht, verschwindet die in der Ausgangsspannung aus der Dynamikbremsschaltung 80, so daß das Fahrzeug sich in die entgegengesetzte Richtung in Bewegung setzt.

Wenn sich das Fahrzeug mit seiner Maximalgeschwindigkeit bewegt, ist es zweckmäßig, die 200-Hz-Schaltfrequenz des Motorstroms abzuschalten und anstelle dessen den Motor 10 an die volle Batteriespannung zu legen. Zu diesem Zweck ist eine Umgehungsschaltung 86 vorgesehen, die den Ausgang des Bezugspegelgenerators 50 und die Stellung des Beschleunigungspedals des Fahrzeuges feststellt. Falls das Fahrzeug mit seiner Maximalgeschwindigkeit gefahren werden soll, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein, nämlich einerseits die vollständige Betätigung des Beschleunigungspedals und andererseits das Vorhandensein der Maximalspannung des Bezugspegelgenerators Durch vollständiges Durchdrücken des Beschleunigungspedals wird ein Beschleunigungsschalter 82 geschlossen. Bei geschlossenem Schalter 82 und einer Ausgangsspannung aus dem Generator 50, die etv:a dessen Maximalausgang entspricht, erregt die Umgehungsschaltung 86 eine Wicklung 88 eines Relais, um einen Kontakt 88a des parallel zum SCR 2k geschalteten Relais zu schließen. Bei geschlossenem Kontakt 88a liegt die Spannung der Batterie 12 direkt am Motor 10, so daß dann das Fahrzeug

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mit seiner Maximalgeschwindigkeit fährt. Die Umgehungsschaltung 86 liefert außerdem ein Signal an eine Verzögerungsschaltung 90, über die der Rest der Steueranordnung während des Betriebs des Fahrzeuges bei voller Geschwindigkeit abgeschaltet wird.

Wenn zur Steuerung der Erregung des Motors 10 Relais als Schalter verwendet v/erden, so tritt nach dem Schließen der Relais eine kurze Zeitdauer auf, in der die kontinuierliche Kontaktgabe unterbrochen ist. Während dieser Zeitdauer federn die Relaiskontakte, und aus diesem Grund wird die Verzögerungsschaltung 90 verwendet, um die Erregung der Steueranordnung zu verhindern, bis das Federn der Kontakte beendet ist. Die Verzögerungsschaltung 90 verhindert die Erregung des Kommutierungsimpulsgenerators und -Verstärkers M, des Bezugspegelgenerators 50, des RC-Sägezahngenerators 3^ und des Referenzverstärkers 36. Die Verzögerungsschaltung sorgt für eine Verzögerung von etwa 200 mm-sec. nach dem Schließen der Relaiskontakte 14 - 18, bevor die Steueranordnung wieder in Betrieb kommt» Die Schaltung 90 dient, wie oben beschrieben, außerdem bei Erregung der Umgehungsschaltung 86 dazu, die Glieder der Steueranordnung während der Maximaldrehzahl des Motors 10 außer Betrieb zu setzen.

Um die verschiedenen Glieder der Steueranordnung mit den beispielsweise in Fig. 1 angegebenen Spannungen zu beliefern, ist eine geregelte Stromversorgung 92 vorgesehen. Die Stromversorgung 92 ist an die positive Klemme der Batterie 12 angeschlossen und liefert den einzelnen Schaltungsabschnitten der Steueranordnung geregelte Spannungen, und zwar von einer positiven Stromversorgung 9^ und von einer negativen Stromversorgung 96 aus. Die positiveStromversorgung 9^ besitzt drei Ausgänge mit Spannungen von +12 V, +6,8 V und +15 V. Die negative Stromversorgung besitzt einen Ausgang von -6,8 V. Die Ausgänge von plus und minus 6,8 V dienen zur Erregung uer Operationsverstärker 36 und 70. Die 12 V-Spannung wird dem Bezugspegel-

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generator 50 und der Dynamikbremsschaltung 80 zugeführt. Die +15 V-Ausgangsspannung aus der positiven Stromversorgung 9^ dient zur Erregung der negativen Stromversorgung 96, der Fehlerabfühlschaltung 76, des Zündimpulsgenerators und -Verstärkers 28, des Kommutierungsimpulsgenerators und -Verstärkers ²J^, der Verzögerungsschaltung 90, des Sägezahngenerator 3*1 und des Oszillators 32.

Entsprechend Fig. 2 enthält die positive Stromversorgung 9^ zwei Transistoren 98 und 100. Der Transistor 98 ist ein mit veränderlicher Impedanz hauptstromregelnder Transistor, dessen Leitfähigkeit durch den Kollektorstrom des Transistors 100 gesteuert wird» Zv.'ischen dem Emitter des Transistors 96 und dem Emitter des Transistors 100 liegt ein Widerstand 102, der den Stromfluß durch die Zenerdiode 10*1 begrenzt, die ebenfalls an den Emitter des Transistors 100 angeschlossen ist. Der durch den Widerstand 102 fließende Strom zuzüglich der Emitterstrom des Transistors 100 legen die Bezugsspannung der Zenerdiode fest, die in diesem Fall bei + 6,8 V liegt. Die Basis des Transistors 100 bildet ,eine Rückkopplung für die Stromversorgung und ist an zwei Widerstände 106, 108 angeschlossen, die einen Spannungsteiler bilden, so daß auf der LeitungllO stets ein Potential von +15 V und an der Basis des Transistors 100 von 6,8 V zuzüglich des Spannungsabfalles über die Basis-Emitterstrecke des Transistors 100 anliegen. Eine Erhöhung des Potentials an der Basis des Transistors 100 führt zu einer Verringerung des Potentials' am Emitter des Transistors 98, während eine Verringerung des Potentials an der Basis des Transistors 100 zu einem Ansteigen des Potentials am Emitter des Transistors 98 führt, so daß in der Leitung 110 die Spannung von +15 V gehalten wird. Die Transistoren 98, 100 bilden somit einen Verstärker mit Gegenkopplung, in dem die Zenerdiode als Bezugsglied verwendet wird.

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Die Batterie 12 ist an die positive Stromversorgung 9^ über eine Diode 118 angeschlossen, die das Auftreten negativer Spannungsimpulse in der Stromversorgung verhindert» Falls die positive Spannungsimpulse auftreten, wirken Widerstände 119 und 120 mit einem Kondensator 122 zusammen und bilden eine Geräuschdämpfungsschaltung für die Basis des Transistors 98, während Widerstände 12^, 126 und ein Kodensator 128 eine Geräuschdämpfungsschaltung für den Kollektor des Transistors bilden. Da es erwünscht ist, die stabilisierte Stromversorgung zusammen mit Batterien verschiedner Potentiale zu verwenden, die etwa zwischen 16 - 60 V liegen, ist zur überbrückung des Widerstandes 119 eine Umgehungsleitung 130 vorgesehen. Wird die positive Stromversorgung 9^ mit einer Batterie 12 verwendet, deren Potential oberhalb 36 V liegt, so wird die Umgehungsleitung 130 im allgemeinen nicht benutzt, sondern nur dann, wenn die Batteriespannung unter 36 V liegt, um dann den Widerstand 119 kurzzuschließen.

Die aus der positiven Stromversorgung 9^ verfügbaren Ausgänge liegen auf der Leitung 110 bei +15V, auf der Leitung 112 bei + 12 V, auf der Leitung 11^4 bei +6,8 V und auf der Leitung 116 bei Erdpotential. Den 12 V-Ausgang auf der Leitung 112 erhält, man durch Anlegen von 15 V an die Zenerdicde 132. Ein mit der Ze-herdiode 132 in Reihe geschalteter Widerstand 13^ dient zur Strombegrenzun g.

Da Inder beschriebenen Steueranordnung Operationsverstärker in Schaltungen mit hohem Verstärkungsmaß verwendet werden, kommt der negativen Stromversorgung für den Betrieb der Verstärker besondere Bedeutung zu. Die übliche Art für die Herstellung einer negativen Stromversorgung besteht in der Verwendung eines Wechselrichters zur Speisung eines kleinen Transformators. Die Verwendung eines Transformators führt jedoch zu einem platzaufwendigen und kostspieligen Schaltungsaufbau. Die vorliegende Steueranordnung benutzt deshalb einen instabilen Multivibrator,

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um eine in Fig. 3 gezeigte Dioden-Kondensator-Matrix anzutreiben, über die die dem Multivibrator zugeführte positive Spannung direkt in eine negative Spannung umgewandelt wird. Diese Methode ist nicht nur wirtschaftlich, sondern erfordert auch nur einen geringen Platzbedarf. Die astabile Kippschaltung enthält zwei Nand-Glieder 142 und 144, die jeweils zwei an die positive Stromversorgung 94 angeschlossene Eingänge mit + 15 V aufweisen. Die Rückkopplung erfolgt über zwei Kondensatoren 146 und 148. Widerstände 150 und 152 sind an den Eingang des Nand-Gliedes 142 bzw. des Nand-Gliedes 144 angeschlossen. Die Widerstände 150 und 152 sind ungleich, um das Anlaufen der durch die Nand-Glieder 142 und 144 gebildeten Kippschaltung bei Anlegen eines Potentials sicherzustellen. Bei hoher Ausgangsstellung des Nand-Gliedes 142 ist der Ausgang des Nand-Gliedes l44 niedrig bzw. und umgekehrt.

An die Ausgangsklemme des Nand-Gliedes 142 sind ein Widerstand 154 und ein Kondensator I56 angeschlossen, wobei letzterer über eine Diode I58 mit einem Kondensator I60 in Verbindung steht.. An den Ausgang des Nand-Gliedes 144 sind ein Widerstand 162 und ein Kondensator 164 angeschlossen, wobei letzterer über Diode I66 ebenfalls mit dem Kondensator I60 in Verbindung steht. Bei hohem Ausgangspotential des Nand-Gliedes 142 lädt sich der Kondensator I56 auf etwa 15 V mit der in Fig. 3 angegebenen positiven Polarität auf, und zwar über den Widerstand 154 und eine geerdete Diode I68. Falls die Ausgangsspannung des Nand-Gliedes 142 niedrig ist oder bei Erdpotential liegt, versucht sich der Kondensator I56 über das Nand-Glled 142, Widerstand 154, Diode 158 und Kondensator I60 zuaitladen. Auf diese Weise verteilt sich die Ladung des Kondensators 156 nach dem Ladungsverteilungsgesetz auf die Kondensatoren l60und I56. Die Polarität der vom Kondensator 156 auf den Kondensator 160 übergegangenen Ladung entspricht dem in Fig. 3 angedeuteten Pluszeichen.

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Während der Aufladung des Kondensators 16O durch Kondensator 156 befindet sich das Nand-Glied 144 in seinem leitenden Zustand und lädt den Kondensator l64 über den Widerstand I62 und eine geerdete Diode 170 auf. Der Kondensator 164 wird auf annähernd + 15 V aufgeladen, wie dies in Fig. 3 angedeutet ist. Wenn die astabile Kippschaltung wiederum ihren Zustand ändert und die Ausgangsspannung am Nand-Glied 144 gegen Erdpotential zurückgeht, entlädt sich der Kondensator 164 über das Nand-Glie-d 144, Widerstand l62, Diode I66 und Kondensator 160. Durch die Entladung des Kondensators 164 wird der Kondensator I60 auf die in Fig. 3 angedeutete positive Polarität aufgeladen. Man erkennt somit, daß der Kondensator 156 während einer Hälfte der Schwingungsdauer und der Kondendsator 164 während der zweiten Hälfte der Schwingungsdauer den Kondensator I60 aufladen. Parallel zum Kondensator 160 liegt eine Zenerdiode 172, deren Kathode geerdet ist. Die Zenerdiode regelt den Ausgang aus dem Kondensator I60 zur Leitung l40, die den Ausgang der negativen Stromversorgung 96 bildet. An die Anode der Zenerdiode 172 ist ein Widerstand 174 zur Strombegrenzung angeschlossen, über die Leitung l40 steht somit ein konstantes Potential von -6,8 V zur Verfügung, das der Kondensator I60 liefert.

Für das Verständnis der Arbeitsweise der Steueranordnung ist das Verständnis der Arbeitsweise des Referenzverstärkers 36 notwendig, an dem die Steuersignale zusammenkommen. Der positiven Eingangsklemme des Verstärkers 36 liegt entsprechend Fig. 4 die Bezugsspannung aus dem Bezugspegelgenerator 50 an, ferner das Rückkopplungssignal aus der Dynamikbremsschaltung 80 und das Strombegrenzungssignal aus der Begrenzerschaltung 64. Der negativen Eingangsklemme des Verstärkers 36 liegt ein Signal aus der Verzögerungsschaltung 90 und das Signal aus der Mindeststrcmschaltung 72 an. Der Referenzverstärker 36 bewirkt eine Verzögerung innerhalb des geschlossenen Schleifensystems. Seine Rückkopplungsglieder bestehen aus einem Widerstand ISO

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und einem Kondensator 178, die zu einer Diode 176 parallel liegen. Die Diode 176 hat eine Begrenzerwirkung, um einen negativen Ausgang aus dem Operationsverstärker 36 abzublocken und um zu verhindern, daß der Verstärker in negativer Richtung gesättigt v/ird. Der Verstärkerausgang gelangt über einen Widerstand 182 an den Summierknotenpunkt 38. Ein Potentiometer 184, das mit einem Widerstand I86 verbunden ist, der an den Knotenpunkt 38 und an den Widerstand 182 angeschlossen ist, begrenzt die maximale Gleichspannung, die dem Knotenpunkt 38 durch den Verstärker 36 zugeführt werden kann« Diese Spannungsbegrenzung dient zur Begrenzung der Maximaldrehzahl des Motors 10, indem die Auslösung des Zündimpulsgebers 28 und die Durchlaßdauer des SCR 24 gesteuert werden.

Der durch den Zündimpulsgeber und -verstärker 28 gezündete SCR 24 wird am Ende jeder Schwingungsperiode des Oszillators 32 wie oben beschrieben abgeschaltet. Die im einzelnen in Fig. 5 gezeigte Kommutierungsschaltung 46 enthält einen zweiten steuerbaren Siliziumgleichrichter (SCR) 190, eine Induktionsspule 192, einen Kondensator 194 und eine Diode I96. Der Übersichtlichkeit halber sind die richtungsgebenden Kontakte 14 - 18 in Fig. 5 weggelassen. Der SCR 190 liegt parallel zum SCR 24, wobei die Kathode des SCR 190 an die Kathode des SCR 24 angeschlossen ist. Die Induktionsspule 192 und der Kondensator 194 liegen parallel zum SCR190. VJird dem Tor des SCR 24 ein Impuls zugeführt, so zündet der SCR 24, und der Kondensator 194 wird über Diode I96 und Induktionsspule 192 positiv aufgeladen. Kondensator 194 und Induktionsspule 192 bilden einen Schwingkreis, in dem die im Kondensator 194 gespeicherte Energie bei dessen Entladung im wesentlichen vollständig auf die Induktionsspule 192 übertragen wird.

Das Tor I98 des SCR 190 ist an den Ausgang des Kommutierungsimpulsgenerators und -Verstärkers 44 angeschlossen. Bei Zuführung eines Impulses an das Tor 198 zündet der SCR 190.

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Bei Zündung des SCR 190 entlädt sich der Kondensator 194 über die Induktionsspule 192 und den SCR 190. Die in der Spule 192 gespeicherte Energie fließt während der Durchlaßzeitdauer des SCR 190 als Strom. Dieser Stromfluß dauert an bis der Kondensator l^cjk sich auf eine Polarität aufgeladen hat, die der vorangehenden Ladung entgegengesetzt ist. Der in Fig. 5 schematisch mit einem Plus-Zeichen versehene Kondensator nimmt nach Zündung des SCR 190 die entgegengesetzte Ladungspolarität an. Die Ladung des Kondensators 19¹I bewirkt einen Stromfluß, der den Kathoden beider SCR 2k und 190 zugeführt wird. Auf diese WEise werden die Kathoden des SCR 2k und 190 positiv bezüglich der Anoden, so daß diese Gleichrichter in Sperrichtur.g vorgespannt werden und somit in ihren Sperrzustand gelangen. Mach Abschaltung der Gleichrichter 2k und 190 lädt sich der Kondensator Sk wieder über Diode I96 positiv auf eine Spannung auf, die abhängig ist von der Induktivität und dem Widerstand der Last, vom Wert des Kondensators 19^ und der Induktionsspule 192 sowie vom Augenblickswert des Stromes, der zur Zeit der Abschaltung des SCR 2k durch den Verbraucher fließt. Die Diode 196 blockt den Kondensator 19*1 gegen Entladung ab, bis der SCR I90 wieder zündet. Man erkennt somit, daß der aus Kondensator 19^ und Induktionsspule 192 gebildete Schwingkreis beim Zünden des SCR I90 seinen Betrieb beginnt, um den SCR 2k zu kommutieren bzw. abzuschalten. Dies erfolgt, wie oben beschrieben, jeweils am Ende einer Schwingungsperiode des Oszillators 32.

Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich eine neue und vorteilhaft arbeitende Steueranordnung, um die einem Verbraucher von eher Stromquelle zugeführte Energie zu steuern. Die Steueranordnung enthält einen Oszillator, einen Sägezahngenerator, einen mit dem Verbraucher in Reihe geschalteten steuerbaren Siliziumgleichrichter und einen Zündimpulsgeber. Ein Referenzverstärker führt dem Zündimpulsgeber ein Gleichstromsignal zu, das dem Ausgang des Sägesahngenerators zuaddiert

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wird. Wenn die Größe der summierten Ausgänge aus Referenzverstärker und Sägezahngenerator den Schwellwert des Zündimpulsgebers erreichen, führt dieser dem Tor des Hauptgleichrichters einen Spannungsimpuls zu, der diesen Gleichrichter zündet. Ein von dem Oszillator angetriebener Kommutierungsimpulsgenerator ist an eine Kommutierungsschaltung angeschlossen, in der ein zweiter steuerbarer Siliziumgleichrichter parallel zum Hauptgleichrichter und ein LC-Schwingkreis parallel zum zweiten Gleichrichter geschaltet sind. Der Schwingkreis bildet einen Energiespeicher, der sich beim Zünden des zweiten Siliziumgleichrichters entlädt und auf die entgegengesetzte Polarität wie zuvor auflädt. Durch Polaritätswechsel des Schwingkreises v/erden die beiden Siliziumgleichrichter in Sperrichtung vorgespannt und somit abgeschaltet. Die Steueranordnung enthält ferner eine stabilisierte Stromversorgung, bestehend aus einer positivenⁿnegativen Stromversorgung, um die einzelnen Glieder der Schaltungsanordnung zu erregen. Die negative Stromversorgung enthält eine astabile Kippschaltung sowie eine Dioden-Kondensator-Matrix, über die eine positive Spannung unmittelbar in eine negative Ausgangsspannung umgewandelt wird.

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Claims

Patentansprüche

Ι.] Schaltungsanordnung zur Steuerung der einem Motor von einer Stromquelle zugeführten Leistung, mit einem zwischen Sperr- und Durchlaßzustand steuerbaren, dem Motor vorgeschalteten Gleichrichter, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (32, 3*0 zur Erzeugung wiederholter Impulse bestimmter Periodendauer, einen daran angeschlossenen Zündimpulsgeber (28) zur Zündung des Gleichrichters (2*4) zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb jeder Periodendauer, einen an eine Kommutatorschaltung (46) angeschlossenen Kommutierungsimpulsgeber (^¹O, um den Gleichrichter (24) jeweils am Periodenende abzuschalten, einen Bezugsspannungspegelgenerator (50) zur Erzeugung einer Bezugsspannung bei Beschleunigung des Motors (10) aus dem Stillstand, ferner durch Einrichtungen (1*1 - 18 , 82) zur Steuerung von Drehrichtung und Drehzahl des Motors, eine Drehzahl- und Drehrichtungsabfühlschaltung (76), die das Ausgangssignal aus dem Bezugspegelgenerator (50) beseitigt, wenn-die Drehrichtung von der durch die Steuereinrichtungen geschalteten Drehrichtung abweicht, einen Referenzverstärker (36), der einen an den Bezugspegelgenerator (50) angeschlossenen Eingang sowie einen an den Zündimpulsgeber (28)ang~esch-lossenen Ausgang aufweist, Strombegrenzerschaltungen (64, 72) zur Steuerung der Durchlaßzeitdauer des Gleichrichters (24), eine an die Abfühlschaltung (76) angeschlossene Dynarnikbremsschaltung (80), die den Zündimpulsgeber (28) bei fehlender Übereinstimmung zwischen tatsächlicher und geschalteter I-iotordrehrichtung zur Erzielung

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einer bestimmten Mindestdurchlaßzeitdauer des Gleichrichters (2Ί) weiter beaufschlagt und dadurch den Motor abbremst, eine an die Stromquelle (12) angeschlossene Stromversorgung (92) zur Lieferung vorbestimmter Potentiale, und durch eine Umgehungsschaltung (86) zum Abschalten des Gleichrichters und zur direkten Verbindung von Motor und Stromquelle, sobald der Motor auf volle Drehzahl geschaltet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutatorschaltung (^6) einen zweiten gesteuerten Gleichrichter (190) sowie eine dazu parallel angeordnete Energiespeichereinrichtung (192, 19*0 enthält, die durch Zündung dieses Gleichrichters (190) von einem Ladungszustand einer ersten Polarität in einen Ladungszustand entgegengesetzter Polarität übergeht und bei entgegengesetzter Polarität beide Gleichrichter (2^1, 190) in Sperrichtung vorspannt und somit abschaltet.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeichereinrichtung einen aus Induktionsspule (192) und dazu in Reihe geschaltetem Kondensator (19¹O bestehenden LC-Schwingkreis enthält, der zum zweiten steuerbaren Gleichrichter (190) parallel liegt, wobei auch die beiden steuerbaren Gleichrichter zueinander parallel liegen, so daß sich bei sperrendem zweiten Gleichrichter (190) der Kondensator (19^0 auf eine erste Polarität auflädt und bei gezündetem zweiten Gleichrichter über die Induktionsspule (192) entlädt, bzw. auf die zweite entgegengesetzte Polarität auflädt und dabei die beiden Gleichrichter in Sperrichtung vorspannt und somit abschaltet.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (92) eine astabile Kippschaltung sowie eine an deren Ausgang angeschlossene Dioden-Kondensator-Matrix aufweist und dadurch dem Referenzverstärker (36) eine stabilisierte Spannung zur Verfügung stellt.

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5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet/ daß die astabile Kippschaltung NAND-Glieder (142, 144) mit jeweils zwei Schaltzustanden enthält, wobei das erste NAND-Glied (142) sich in seinem ersten Schaltzustand befindet, wenn das zweite NAND-Glied (144) seinen zweiten Schaltzustand aufweist, während das erste NAND-Glied seinen zweiten Schaltzustand aufweist, wenn sich das zweite NAND-Glied in seinem ersten Schaltzustand befindet, daß die Dioden-Kondensator-Matrix einen an den Ausgang des ersten NAND-Glieds (1*12) angeschlossenen Kondensator (156), einen an in den Ausgang des zweiten NAND-Gliedes (144) angeschlossenen Kondensator (164) sowie einen mit beiden Kondensatoren in Verbindung stehenden dritten Kondensator (l60) zur Zuführung einer vorbestimmten Spannung aufweist, wobei sich der erste Kondensator (156) im ersten Schaltzustand des ersten NAND-Gliedes auflädt und im zweiten Schaltzustand des ersten NAND-Gliedes entlädt, wobei sich der zweite Kondensator (164) im ersten Schaltzustand des zweiten NAND-Gliedes (144) auflädt und im zweiten Schaltzustand des zweiten NAND-Gliedes entlädt, während der dritte Kondensator (16O) durch den ersten Kondensator (156) aufgeladen wi-rd, wenn sich das erste NAND-Glied im zweiten Schaltzustand befindet und durch den zweiten Kondensator (164) aufgeladen wird, wenn das zweite NAND-Glied in seinen zweiten Schaltzustand aufweist, so daß der dritte Kondensator (IbO) durch die beiden ersten und zweiten Kondensatoren auf ein vorbestimmtes negatives Potential bezüglich der Stromquelle aufgeladen wird.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (92, 96) außerdem eine Zenerdiode enthält, die parallel zum dritten Kondensator (I60) angeordnet ist und die negative Ausgangsspannung begrenzt.

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7« Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zwischen Sperr- und Durchlaßzustand steuerbaren ersten Gleichrichter (2*1) zur Steuerung der dem Verbraucher (10) zugeführten Leistung, einen zwischen Sperr- und Durchlaßzustand steuerbaren zweiten Gleichrichter (190), der zum ersten Gleichrichter (2*1) parallel liegt, durch eine parallel zum zweiten Gleichrichter angeordnete Energiespeichereinrichtung (192, 19*1), um beiden Gleichrichtern ein Sperrbzw. Abschaltpotential zuzuführen, durch eine Einrichtung zum Zünden des ersten Gleichrichters (2*1), ferner durch eine Einrichtung zum Aufladen der Energiespeichereinrichtung auf eine erste Polarität, eine Einrichtung zum Zünden des zweiten Gleichrichters (190), um die Energiespeichereinrichtung über den zweiten Gleichrichter zu entladen und dabei gleichzeitig auf eine entgegengesetzte Polarität aufzuladen, wobei die Energiespeichereinrichtung (192, 19*1) im Ladezustand der entgegengesetzten Polarität beide Gleichrichter (2*1, 190) in ihren Sperrzustand überführt.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutatorschaltung eine Diode (196) enthält, deren Anode mit dem ersten gesteuerten Gleichrichter(2*J) und deren Kathode mit dem zweiten gesteuerten Gleichrichter (190) sowie mit dem LC-Schwingkreis (192, 19*1) in Verbindung steht, die den Stromfluß aus dem Schwingkreis verhindert, um den ersten gesteuerten Gleichrichter in Durchlaßrichtung vorzuspannen.
9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündimpulsgeber (26) an das Tor (30) des ersten steuerbaren Gleichrichters (2*1) angeschlossen ist, und daß der Kornmutierungsinipulsgenerator (*!*O an das Tor (198) des zweiten gesteuerten Gleichrichters (190) angeschlossen ist, um den zv/eiten Gleichrichter zu zünden und dadurch den ersten Gleichrichter (2*1) zu kommutieren bzw.umzuschalten.

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10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der mit seinem Eingang an einen Oszillator (32) angeschlossene Sägezahngenerator (3²O über seinen Ausgang mit dem Zündimpulsgeber (2δ) in Verbindung steht, an den auch der Referenzverstärker (36) zur Erzeigung einer Bezugsgleichspannung angeschlossen ist.
11. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Stromversorgung (96) als erstes Energiespeicherglied einen Kondensator (I56), als zweites Energiespeicherglied einen zweiten Kondensator (16*1) und als weitere Energiespeichereinrichtung einen dritten Kondensator (160) enthält, der sich bezüglich der Stromquelle

(12) auf eine vorbestimmte negative Spannung auflädt.

12« Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Diode (I58), der Kathode mit dem ersten Kondensator (156) und deren Anode mit dem dritten Kondensator (I60) in Verbindung steht, durch eine zweite Diode (I66) deren Kathode mit dem zweiten Kondensator (16*1) und deren Anode mit dem dritten Kondensator (I60) in Verbindung steht, wobei beide Dioden den Stromzufluß zum dritten Kondensator (I60) so steuern, daß dieser sich mit einer bezüglich der Stromquelle negativen Spannung auflädt.

13· Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine dritte Diode (I68), deren Anode an den ersten Kondensator (156) und deren Kathode an Erde angeschlossen ist, durch eine vierte Diode (170), deren Anode an den zweiten Kondensator (16^) und deren Kathode an Erde angeschlossen ist, sowie durch eine Zenerdiode (172), die zum dritten Kondensator (I60) · zwecks Regelung dessen Ausgangsspannung parallel liegt.

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14» Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zwischen Stromquelle (12) und Motor (10) angeordneten ersten steuerbaren Gleichrichter (24) zur Regelung der Motordrehzahl durch Impulsbreitenmodulation, durch einen an das Tor (30) des Gleichrichters angeschlossenen Zündjmpulsgeber (28), durch eine Kommutatorschaltung (46) mit einem zweiten steuerbaren Gleichrichter (190), der zum ersten Gleichrichter parallel liegt, und mit einem parallel zum zweiten Gleichrichter (190) parallel geschalteten Schwingkreis (192, 194), und durch einen an das Tor (19B) des zweiten Gleichrichters (190) derart angeschlossenen Kommutierungsimpulsgenerator (44), daß der Schwingkreis im Zündzustand des zweiten Gleichrichters (190) den ersten Gleichrichter in Sperrichtung vorspannt und dadurch diesen Gleichrichter abschaltet.

15« Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Referenzverstärkers (36) mit dem Ausgang des Sägezahngenerators (34) summiert dem Zündimpulsgeber (28) anliegen und diesen in Betrieb setzen, falls die summierten Ausgangsspannungen einen vorbestimmten Schwellwert des Zündimpulsgebers übersteigen, und daß der Kommutierungsimpulsgenerator (44) eben-falls vom Oszillator (32) beaufschlagt wird, um die Kommutatorschaltung (46) jeweils am Ende einer Schwingsperiode des Oszillators zu betätigen.

16, Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Bezugsspannungspegelgeneratcrs (50) an eine positive Eingangsklemne des Referenzverstärkers (36) angeschlossen ist, und daß eine Maximalstrom-Begrenzerschaltung (64) zur Ermittlung des Motorstroms vorgesehen ist und der positiven Eingangsklemme des Referenzverstärkers (36) ein negatives Signal zuführt.

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17· Schaltungsanordnung nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerabfühlschaltung (76) an den Bezugspegelgenerator (50) ein Ausgangssignal abgibt, wenn der Motor (10) entgegen der durch die Richtungsschaltkontakte (1*1- 18) bestimmten Drehrichtung umläuft, und dadurch die Ausgangsspannung d^es Bezugspegelgenerators (50) im wesentlichen beseitigt, und daß die auf den Ausgang des Bezugspegelgenerators ansprechende Dynamikbremsschaltung (80) ein der positiven Eingangsklemme des Referenzverstärkers (36) zugeführtes Ausgangssignal aufweist, wenn die Ausgangsspannung des Bezugspegelgenerators im wesentlichen auf null zurückgeht, wobei die Bremsschaltung (Co) am Referenzverstärker (36) einen Minimalausgang aufrechterhält, um die summierten Ausgänge des Referenzverstärkers und des Sä-gezahngenerators über den Schwellwert des Zündimpulsgebers (28) anzuheben und den ersten Gleichrichter (2*0 zu zünden, so daß der Motor bei flascher Drehrichtung dynamisch abgebremst wird.

18« Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umgehungsschaltung (86) vorgesehen ist, die zwei parallel zum ersten gesteuerten Gleichrichter (2*1) liegende normalerweise offene Kontakte enthält, die bei einem Ausgangssignal aus der Umgehungsschaltung schließen und die Stromquelle (12) direkt mit dem Motor (10) verbinden, und daß eine von der Motordrehzahl abhängige Einrichtung (82) vorgesehen ist, um die Kontakte zu schließen und den ersten Gleichrichter (2*1) abzuschalten, wenn der Motor mit Maximaldrehzahl umläuft.

19· Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Steuerung der Drehrichtung und DRehzahl des Motors (10) mindestens zwei an den Motor angeschlossene Kontakte (1*1 - 18) zu dessen Erregung sowie eine Verzögerungsschaltung (90) enthalten, um den Ausgang des Zündimpuls^ebers (28) nach dem Schließen der Kontakte zu verzögern und dadurch zu verhindern, daß die Ilotcrerregung durch die Prallvrirkung der Kontakte beeinträchtigt wird.

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