DE2226074A1 - Steuervorrichtung, um einen Elektromotor auf einer erforderlichen Drehzahl zu halten - Google Patents

Steuervorrichtung, um einen Elektromotor auf einer erforderlichen Drehzahl zu halten

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DE2226074A1
DE2226074A1 DE19722226074 DE2226074A DE2226074A1 DE 2226074 A1 DE2226074 A1 DE 2226074A1 DE 19722226074 DE19722226074 DE 19722226074 DE 2226074 A DE2226074 A DE 2226074A DE 2226074 A1 DE2226074 A1 DE 2226074A1
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Description

W.25309/72 12/Sch
Dunlop Limited
London (England)
Steuervorrichtung, um einen Elektromotor auf einer erforderlichen Drehzahl zu halten.
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Drehzahlsteuerung von elektrischen Gleichstrommotoren, und insbesondere auf Vorrichtungen zur Steuerung von batteriebetriebenen Motoren.
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuervorrichtung zu schaffen, welche einem Elektromotor Strom als Serien von Stromimpulsen zuführt und welche die Dauer der Stromimpulse, die dem Motor zugeführt werdens ändert, in dem Bestreben, die Motordrehzahl im wesentlichen konstant auf einer ausgewählten Drehzahl zu halten, und zwar unabhängig von irgendeiner von außen angelegten Motorlast. ·
Eine Steuervorrichtung gemäß der Erfindung zu dem Zweck, einen Elektromotor auf einer geforderten Drehzahl zu halten, umfaßt eine Befehlseingangseinrichtung, die vorgesehen ist, um eine Spannung proportional der gewünschten Drehzahl und Drehrichtung des Motors zu schaffen, einen Integrator, der die Befehlseingangsspannung als Signaleingang empfängt, einen Schaltstromkreis, der den Ausgang des Integrators empfängt und
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dem Motor Strom in Form von Serien von Stromimpulsen konstanter Frequenz zuführt, eine Einrichtung, um eine Spannung in Abhängigkeit von der tatsächlichen Drehzahl des Motors zu erzeugen, eine erste negative Rückkopplungsschleife, um die von der Motordrehzahl abhängige Spannung als weiteren Signaleingang an den Integrator rückzukoppeln, eine zweite negative Rückkopplungsschleife, um die von der Motordrehzahl abhängige Spannung derart zu differenzieren, daß ein beschleunigungsabhängiges Signal geschaffen ist, wobei das beschleunigungsabhängige Signal als Eingang an 'den Schaltstromkreis geliefert wird, der die Dauer der Stromimpulse, die bei Ansprechen auf die von dem Integrator und der zweiten Rückkopplungsschleife erhaltenen Schaltstromkreiseingänge derart ändert, daß das Bestreben besteht, die Motordrehzahl unabhängig von irgendeiner von außen angelegten Motorlast im wesentlichen konstant auf dem geforderten Wert zu halten.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung
gemäß der Erfindung,
lig. 2 zeigt einen Rampengeneratorstromkreis, der für
die Steuervorrichtung gemäß Fig. 1 geeignet ist. Fig. 3 ist ein Phasenteilerstromkreis, der zur Verwendung in der Steuervorrichtung gemäß Fig. Λ geeignet ist.
Fig. 4 ist eine Aufzeichnung der Spannung über der Zeit des Ausganges des Phasenteilerstromkreises gemäß Fig. 3.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der Art und Weise, in welcher die Eingänge an die beiden Impulsbreitenmodulatoren angelegt werden, die in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 vorhanden sind. Fig. 6 bis 8 zeigen drei mögliche Eingangsbedingungen für die Impulsbreitenmodulatoren gemäß Fig.
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Pig. 9 zeigt einen Energiebrückenstromkreis und
TreiberStromkreis, der zur Verwendung in der Steuervorrichtung gemäß Fig. 1 geeignet ist.
Pig. 10 ist eine Aufzeichnung der Spannung über der Zeit des Ausganges des in der Vorrichtung gemäß I"ig. 1 verwendeten Integrators.
Pig. 11 zeigt die Art und V/eise, in der die Eingangs-• bedingung für die Impulsbreitenmodulatoren sich während des Arbeitens der Vorrichtung ändert.
Pig. 12 ist eine abgewandelte Ausfuhrungsform eines Schalt- und Energietreiberstromkreises, der zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Pig. 1 geeignet ist.
Pig. 13 ist eine Aufzeichnung der Spannung über der
Zeit der Rampengeneratoreingänge zu den Impulsbreit enmodulat or en gemäß Pig. 12.
Pig. 14 bis 16 zeigen drei mögliche Eingangsbedingungen für die Impulsbreitenmodulatoren gemäß Pig. 12.
Eine Motordrehzahlsteuervorrichtung gemäß der Erfindung, wie sie in Pig. 1 dargestellt ist, umfaßt einen Gleichstrommotor 1, der von einer Gleichstrombatteriezufuhr 2 angetrieben wird, und zwar über zwei Paare von Armen 3 und 4 eines transistorisierten Energiebrückenstromkreises. Ein Paar von Armen 3 der Energiebrücke steuert den an den Motor zur Drehung in Vorwärtsrichtung angelegten Strom, und das andere Paar von Armen 4 steuert den an den Motor zur Drehung in Rückwärtsrichtung angelegten Strom.
Ein Schaltstromkreis 5 ist vorgesehen, um die Zufuhr von Energie zu dem Motor 1 über die Energiebrücke zu steuern, und der Schaltstromkreis 5 schaltet die Zufuhr von Energie über den entsprechenden Arm 3 oder 4 der Brücke mit konstanter Frequenz an und ab, so daß der Motor seine Energie als eine Reihe von Impulsen konstanter Frequenz erhält. Dadurch, daß die dem Motor zugeführte Frequenz so hoch gewählt wird, daß sie für den Motor zu hoch ist, als daß er auf die
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einzelnen Lieferimpulse ansprechen konnte, verhält der Motor sich so, als wenn er mit einem gleichwertigen kontinuierlichen Strom versorgt würde.
Der SchaltStromkreis enthält einen Impulsbreitenmodulator und zugeordnete Komponenten, die nachstehend beschrieben werden und die die Dauer der Impulse der Motorzufuhr ändern, wodurch der dem Motor gelieferte wirksame Effektivstrom oder Durchschnittsstrom geändert und demgemäß der Drehmomentausgang und die Drehzahl des Motors eingestellt werden.
Der Schaltstromkreis 5 wird von einem Befehlseingang 6 gesteuert, der an eine Gleichspannungsquelle geschaltet ist und mittels Potentiometer oder Schaltnetzwerke einen Spannungseingang für den Schaltstromkreis schafft, der der gewünschten Drehzahl und der gewünschten Drehrichtung des Motors 1 proportional ist. Diese Befehlseingangcspannung wird über Summierungsverbindungen 7 und 8, einen Integrator 9 und eine Verstärkungseinstelleinrichtung 22 in den Schaltstromkreis 5 geführt.
Der Befehlseingang 6 arbeitet typisch in dem Spannungsbereich, der bestimmt ist durch die Grenzen eines 18 Volt-Einganges zu dem SchaltStromkreis 5 entsprechend der Auswahl maximaler Vorwärtsdrehzahl, eines 9 Volt-Einganges entsprechend einem Zustand bei Drehzahl Null und eines O Volt-Einganges .entsprechend maximaler Rückwärtsdrehzahl.
Eine negative Rückkopplungsschleife 10, die einen Passivfilter 19 enthält, liefert einen Spannungsausgang von einem Gleichstrom-Tachometergenerator 11, der von dem Motor angetrieben ist, in die Summierungsverbindungsstelle 7· Die Rückkopplungsschleife 10 schafft auf diese Weise ein Spannungssignal proportional der Drehzahl des Motors 1, o'edoch mit gegenüber der Befehlseingangsspannung entgegengesetztem Vorzeichen, für die Summierungsverbindungsstelle 7·
Eine zusätzliche negative Rückkopplungsschleife 12, die einen Differentiator 13, einen Passivfilter 24 und eine Verstärkungseinstelleinrichtung 21 umfaßt, ist von dem Tachometergenerator 11 zu der zweiten Summierungsverbindungs-
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stelle 8 vorgesehen. Die Schleife 12 schafft auf diese Weise ein Spannungssignal proportional der Beschleunigung des Motors 1 und stabilisiert den Motor 1 bei der ausgewählten Drehzahl, so daß ein Durchdrehen oder Hochjagen verhindert ist, wobei das von der Schleife 12 erhaltene Signal irgendeiner Änderung der Drehzahl des Motors 1 entgegenwirkt, die die Erzeugung eines beschleunigungsabhängigen Signals in der Schleife 12 Veranlaßt.
Die Anordnung des Integrators 9 führt zum selbsttätigen Einstellen des Korrekturdrehmoments, welches an den Motor 1 angelegt wird, um einen gegebenen Fehler in der ausgewählten Drehzahl zu beseitigen. Wenn der Unterschied zwischen der Befehlseingangsspannung an der Summierungsverbindungsstelle und dem Spannungssignal von der Rückkopplungsschleife 10 integriert ist, wird eine Spannung zu der Summierungsverbindungsstelle 8 geführt, die sich mit der Zeit erhöht, während der Drehzahlfehler fortdauert. Auf diese V/eise kann, wie aus Fig. 10 ersichtlich, nach einer kurzen Zeitperiode, die von den Stromkreischarakteristiken abhängig ist, die der Verbindungsstelle 8 und demgemäß dem übrigen Teil der Vorrichtung zugeführte Spannung die algebraische Summe der Befehlsspannung und der Rückkopplungsschleifenspannung weit übersteigen, so daß eine sehr viel größere Drehmomentkorrektur an die Last angelegt wird, als in dem Fall,, in welchem kein Integrator 9 verwendet wird.
Der SchaltStromkreis 5 umfaßt einen Rampengenerator 14 mit einem Unijunction-Transistor, eine Schwellwerteinstelleinrichtung 15, einen Phasenteiler 16 und zwei. Impulsbreitenmodulatoren 17 und 18 sowie Energietreiber 19 und 20.
Ein Beispiel eines geeigneten Rampengeneratorstromkreises ist in Fig. 2 gegeben. In diesem Stromkreis bildet sich die Ladung an einem Kondensator C1 über einen Widerstand R1 auf, bis die Spannung an dem Kondensator C1 auf den Triggerwert eines Unijunction-Transistors T1 steigt, wonach der Kondensator C1 über einen Widerstand R2 entladen wird,
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wobei die grundsätzliche sägezahnförmige Wellenform erhalten wird. Die an dem Widerstand R2 als Ergebnis der Entladung des Kondensators C1 aufgebaute Spannung bringt einen npn-Transistor T2 zum Leiten. Der Transistor T2 und zugeordnete Widerstände R8, R9, R1O und R11 und eine Rückkopplungsschleife 23, die einen Kondensator C2 enthält, wirken als Verstärkungsstufen und Linearisierungsstufen, und durch Auswahl geeigneter relativer Werte für diese Komponenten
können die gewünschte Amplitude und die Linearität der sägezahnförmigen Welle erhalten werden.
Der sägezahnförmige Ausgang des Rampengenerators 14 wird 'über die Schwellwerteinstelleinrichtung 15 (in Form eines Potentiometers RJ) in den transistorisierten Phasenteiler 16 geführt, der die Form hat, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Der Phasenteiler· umfaßt einen npn-Transistor TJ und Widerstände R4 und R5 in der Kollektorleitung bzw. der Emitterleitung des Transistors T3. Der Ausgang des Rampengenerators 14- wird über das Potentiometer RJ zu der Basis des Transistors TJ geführt und erzeugt sägezahnförmige Wellenausgänge auf Leitungen L1 und L2, die sich um 180° außer Phase zueinander befinden, und zwar auf die nachstehende V/eise. Wenn die Spannung an der Basis des Transistors T3 während eines Impulses des sägezahnförmigen Einganges von dem Rampengenerator 14 steigt, wird der Transistor T3 zunehmend mehr leitend gemacht und auf diese Weise nimmt der Anteil des Gesamtpotentialabfalls an dem Widerstand R4, dem Transistor T3 und dem Widerstand R5, der an dem Widerstand R4 auftritt, zu, so daß die Spannung auf der Leitung L1 zunehmend gesenkt wird, und in ähnlicher Weise nimmt der Anteil des Gesamtpotentialabfalls an dem Widerstand R4, dem Transistor T3 und dem Widerstand R5, wie er an dem Widerstand Rß erscheint, zu, so daß die Spannung auf der Leitung L2 zunehmend steigt. Die Ausgangswellenformen auf den Leitungen L1 und L2 sind auf diese Weise so, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind. Durch geeignete Auswahl der relativen Werte von R4 und R5 kann die Größe
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der Wellenformausgänge auf den Leitungen.L1 und 12 gleich gemacht werden. Einstellung des Potentiometers E3 ermöglicht Änderung des Spannungsbereiches des Ausganges auf der Leitung L1 relativ zu dem Spannungsbereich des Ausganges auf der Leitung L2, wodurch der Abstand X, der in Fig. 4 dargestellt ist, geändert werden kann. Wenn angenommen wird, daß an den Widerstand K4, den Transistor T3 und den Widerstand R5 eine 18 VoIt-Spannungszufuhr geschaltet ist, so arbeitet der Phasenteiler 16 gewöhnlich mit einem Ausgang auf der Leitung L1, der über eine gegebene Amplitude im Bereich von 9 bis 18 Volt schwankt, und mit einem Ausgang auf der Leitung L2, der in ähnlicher V/eise über eine gegebene Amplitude in dem Bereich von 0 bis 9 Volt schwankt (siehe Fig. 4).
Der Phasenteilerausgang auf der Leitung L1 wird zusammen mit dem Ausgangssignal von der Summierungsverbindungsstelle in einen ersten Impulsmodulator' 17 in Form eines Differentialverstärkers großer Verstärkung (siehe Fig. 5) geführt. In ähnlicher Weise wird der Ausgang auf der Leitung L2 zusammen mit dem Ausgangssignal von der Summierungsverbindungsstelle in einen zweiten Impulsmodulator 18 in Form eines zweiten Differentialverstärkers großer Verstärkung geführt. Die Ausgangssignale auf den Leitungen L1 und L2 werden in die positiven bzw. nicht umkehrenden Eingänge der Verstärker und 18 geführt, und der Ausgang der Sümmierungsverbindungsstelle 8 wird in die negativen oder umkehrenden Eingänge der Verstärker 17 und 18 geführt.
Die Verstärker 17 und 18 erzeugen ihre maximalen Nenn- ■ ausgänge, die typisch 15 Volt betragen,, wenn ihre betreffenden negativen Signaleingänge ihre positiven Signaleingänge übersteigen, und sie erzeugen ihren minimalen Nennausgang, der typisch 5 Volt beträgt, wenn ihre betreffenden positiven Signaleingänge ihre negativen Signaleingänge übersteigen. Diese Spannungen stellen eine Schwingung von ± 5 Volt um einen mittleren Wert von 10 Volt dar.
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Drei mögliche Kombinationen von Eingängen für die Verstärker 17 und 18 sind in Pig. 6, 7 bzw. 8 dargestellt·
lig. 6 zeigt den Ausgang Y von der Summierungsverbindungsstelle 8 auf einem Wert, der immer niedriger als der Wert des positiven Eingangssignals L1 zu dem Verstärker 17 ist, und der"immer größer ist als der Wert des positiven Eingangs L2 zu dem Verstärker 18. In diesem Zustand erzeugt der Verstärker 17 kontinuierlich seinen minimalen Nennausgang, und umgekehrt erzeugt der Verstärker 18 kontinuierlich seinen maximalen Nennausgang.
Die Ausgänge der Verstärker 17 und 18 werden als Basiseingänge einem Transistor T5 bzw. T4- eines Energietreiberund Brückenstromkreises der Form zugeführt, wie sie in Pig. dargestellt ist. Der Energiebrückenstromkreis wird typisch von einer Gleichstromzufuhr mit 24 Volt angetrieben.
Die Transistoren T4- und T5 arbeiten als Energietreiberoder Stromverstärkungsstufen für die zwei Paare von Armen der Energiebrücke.
Die von dem Transistor T4 gesteuerten Transistoren T6 und T7 stellen dasjenige Paar von Brückenarmen dar, welches den Strom und damit das Drehmoment steuert, welcher bzw. welches an den Motor für Drehung in Rückwärtsrichtung angelegt wird, während die von dem Transistor T5 gesteuerten Transistoren T8 und T9 dasjenige Paar von Brückenarmen darstellen, welches den Strom und damit das Drehmoment, welcher bzw. welches an den Motor in der Vorwärtsdrehrichtung angelegt wird, steuert.
Durch die Auswahl von Komponenten mit entsprechenden relativen Werten und Charakteristiken für den Energietreiberund Brückenstromkreis kann der pnp-Transistor T4 nicht leitend sein, wenn der Modulator 18 seinen maximalen Nennausgang liefert, und er kann leitend sein, wenn der Modulator 18 seinen minimalen Nennausgang liefert. Umgekehrt kann der npn-Transistor TJ? nicht leitend sein, wenn der Modulator seinen minimalen Nennausgang liefert, und leitend sein, wenn der Modulator 17 seinen maximalen Nennausgang liefert.
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V/enn die Transistoren T4- und T5 nicht leitend sind, sind die zugeordneten Arme der Energiebrücke ebenfalls nicht leitend. Umgekehrt leitet jedes Paar von Armen der Energiebrücke, wenn der zugeordnete Energietreibertransistor T4- bzw. G?5 leitend gemacht wird. Auf diese V/eise liefert keines der Paare von Armen der Energiebrücke Strom an den Motor, wenn die Signaleingänge zu den Verstärkern 17» 18 derart sind, wie es/in Fig. 6 dargestellt ist.
V/ird nunmehr der Zustand des Modulatoreinganges betrachtet, wie er in Pig. 7 dargestellt ist, so ist festzustellen, daß die Signaleingänge zu dem Verstärker. 18 die gleichen sind, wie sie in Pig. 6 dargestellt sind, was bedeutet, daß der negative Signaleingang Y von der Summierungsverbindungssteile 8 kontinuierlich größer als der positive Phasenteilereingang auf der Leitung L2 ist, so daß der Transistor T4 wiederum nicht leitend gemacht ist.
. Bei Betrachtung der Signaleingänge zu dem Verstärker 17 ist ersichtlich, daß während des ersten Teiles jedes Wellenimpulses des Phasenteilersignaleinganges der positive Phasenteilereingang L1 zu dem Verstärker 17 größer ist als der negative Signaleingang Y der Verbindungsstelle zu dem Verstärker 17» wohingegen während des übrigen Teiles jedes Wellenimpulses der Signaleingang Y der Summierungsverbindungsstelle den Phasenteilersignaleingang übersteigt. Auf diese Weise leitet während des ersten Teiles jedes Phasenteilereingangssignals der Impulsbreitenverstärker 17 mit minimalem Nennausgang, während während des übrigen Teiles jedes Impulses der Verstärker mit maximalem Nennausgang leitet, wie es in Pig· 7 dargestellt ist. V/enn der Rechteckwellenausgang Z1 vom Verstärker 17 der Basis des npn-Energietreibertransistors T5 zugeführt wird, v/ird der Transistor T5 immer dann nicht leitend gemacht, wenn der Basis der minimale Nennausgang des Verstärkers 17 zugeführt wird, und dieser Transistor T5 leitet immer dann, wenn der Basis der maximale Nennausgang zugeführt v/ird. Auf diese Weise liefern die zugeordneten Energiebrückentransistoren T8 und T9 immer dann
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Strom zu dem Motor 1, wenn der Basis des Transistors T5 der maximale Hennausgang des Verstärkers 17 zugeführt wird. Diese EingangsSignalbedingung ergibt sich, wenn der Motor mit Energie versorgt wird, um Drehmoment in Vorwärtsrichtung aufzubauen. Die Dauer der Stromimpulse, die dem Motor 1 zugeführt werden, um Drehmoment in Vorwärtsrichtung aufzubauen, hängt demgemäß von den relativen Werten der Signaleingänge für den Verstärker 17 ab. Der Phasenteilereingang bleibt konstant, wenn er einmal eingestellt ist, während der Eingang von der Summierungsverbindungsstelle 8 sich bei Ansprechen auf die Drehzahl und den Beschleunigungsfehler, der vorhanden ist, ändert, und zwar in nachstehend zu beschreibender Weise.
In dem Zustand des Modulatoreingangssignals, wie er in Fig· 8 dargestellt ist, sind die Signaleingänge zu dem Verstärker 17 die gleichen, wie sie in Fig. 6 dargestellt sind, was bedeutet, daß der positive Eingang von dem Phasenteiler 16 auf der Leitung L1 kontinuierlich größer ist als der negative Signaleingang Y von der Summierungsverbindungsstelle 8, so daß auf diese Weise der Transistor T5 wiederum nicht leitend gemacht ist.
Die Signaleingänge zu dem Verstärker 18 sind derart, daß während des ersten Teiles jedes Wellenimpulses des Phasenteilersignaleinganges der negative Signaleingang Y zu dem Verstärker 18 von der Summierungsverbindungsstelle 8 den positiven Phasenteilereingang L2 zu dem Verstärker 18 übersteigt, wohingegen während des übrigen Teiles jedes Wellenimpulses der Signaleingang von der Summierungsverbindungsstelle 8 kleiner ist als der Phasenteilereingang. Auf diese Weise leitet während des ersten Teiles jedes Phasenteilereingangssignals der Impulsverstärker 18 mit maximalem Nennausgang, während er während des übrigen Teiles jedes Impulses mit minimalem Nennausgang leitet, (siehe den Rechteckwellenausgang Z2 der Fig. 8). Auf diese Weise werden der Energietreibertransistor T4 und die zugeordneten Transistoren T6 und T7 der Energiebrückenarme nicht leitend gemacht, wenn der Basis des Transistors T4 der maximale Nenn-
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ausgang des Verstärkers 18 zugeführt wird, und sie sind leitend gemacht, wenn der Basis der minimale lennausgang des Verstärkers 18 zugeführt wird. Diese Eingangssignalbedingung ergibt sich, wenn der Motor 1 mit Energie versorgt wird, um Drehmoment in Rückwärtsrichtung aufzubauen. Die Dauer der Stromimpulse, die dem Motor zugeführt werden, um Drehmoment in Rückwärtsrichtung aufzubauen, hängt somit von den relativen Vierten der dem Verstärker 18 zugeführten Signaleingänge ab.
Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß der Abstand X zwischen den sägezahnförniigen Welleneingangssignalen zu den Verstärkern 17 und 18, wie in Fig. 4 dargestellt, die tote Zone des Arbeitens der Steuervorrichtung bestimmt, dch«, die Abweichung von dem Zustand eines·Drehmomentes Null, die stattfinden kann, ohne daß die Vorrichtung wirksam wird, die Abweichung zu korrigieren. Je größer der Abstand X ist, desto größer ist die Abweichung, die möglich ist, bevor die Vorrichtung v/irksam wird.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Wenn der Motor auf eine maximale Drehzahl von beispielsweise I7OOO Umdrehungen je Minute ausgelegt ist, die einem Befehlseingang von 18 Volt entspricht, und die Bedienungsperson maximale Vorwärtsdrehzahl auswählt, liefert der Befehlseingang 6 18 Volt an die Summierungsverbindungsstelle 7« Sobald der Generator 11 beginnt, sich zu drehen, liefert die Rückkopplungsschleife 10 ein Spannungssignal, welches sich zunehmend erhöht, wenn die Motordrehzahl zunimmt. Anfänglich beträgt der ITettoausgang der Summierungsverbindungsstelle 7 18 Volt, da die von dem Generator 11 erzeugte Spannung extrem niedrig ist, und dieser Ausgang geht durch den Integrator 9 und die Verstärkungseinstelleinrichtung 22 hindurch und wird als negatives Eingangssignal an die Verstärker 17 und 18 angelegt, wie es oben beschrieben ist.
In Abhängigkeit von der Amplitude und der relativen Anordnung der sägezahnförmigen Wellenformsignaleingänge zu den Verstärkern 17 und 18 kann der Ausgang der Summierungs-
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verbindungsstelle 8 anfänglich kontinuierlich größer als der sägezahnförmige Eingang zu dem Verstärker 17 sein oder er kann nur während eines Teiles jedes sägezahnförmigen Eingangsimpulses größer als der sägezahnförmige Eingang sein, wie es in !Fig. 11 bei a bzw. b dargestellt ist.
Auf diese Weise leiten der Energietreibertransistor 1'5 und die zugeordneten Energiebrückentransistoren T8 und T9 entweder kontinuierlich Strom zu dem Motor 1 oder Strom zu dem Motor immer dann, wenn der Verstärker 17 seinen.maximalen Kennausgang liefert, wie es oben beschrieben ist. Wenn die Motordrehzahl den ausgewählten Wert erreicht, nimmt die negative Rückkopplungsspannung in der Schleife 10 zu und demgemäß fällt der Ausgang von der Summierungsverbindungsstelle 7» was zu einem zunehmend fallenden negativen Eingang zu den Verstärkern 17 und 18 führt, wie es in !Pig. 11 bei c dargestellt ist. Im Idealfall soll der negative Eingang zu den Verstärkern 17 und 18 fallen, bis die Eingangssituation, die in ÜTig. 6 dargestellt ist, erreicht ist, woraufhin dem Motor keine weitere Energie zugeführt wird, jedoch ist es in der Praxis, wenn der Motor eine widerstandsbehaftete Last antreibt, notwendig, an den Motor ein kleines Vorwärtsdrehmoment anzulegen, um eine gegebene ausgewählte Vorwärtsdrehzahl aufrechtzuerhalten.
Wenn die äußere Belastung des Motors erhöht wird, was augenblicklich zu einer Drehzahlvei'minderung führt, fällt das Spannungssignal in der Rückkopplungsschleife 10 ab und es wird entsprechend ein proportionaler Anstieg des Ausgangs von der Summierungsverbindungsstelle 7 erzeugt. Der Integrator 9 beginnt, wenn er diesen Fehler feststellt, zu integrieren, und zwar mit einer Geschwindigkeit oder in einem Ausmaß in Abhängigkeit von der Pehlergröße derart, daß der an die Summierungsverbindungsstelle 8 angelegte Integratorausgang mit der Zeit schnell zunimmt. Wie oben beschrieben, schneidet dieser Spannungswert den entsprechenden sägezahnförmigen Welleneingang und leitet weiteren Vorwärtsstrom und demgemäß Vorwärtsdrehmoment zu dem Motor 1, wodurch er auf die ausgewählte Drehzahl zurück beschleunigt wird.
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Wenn die Drehzahl sich erhöht, nimmt der Ausgang der Summierungsverbindungsstelle 7 proportional ab, bis schließlich die ausgewählte Drehzahl wieder erhalten ist, und der Ausgang der Summierungsverbindungsstelle 7 cLen Wert Null erreicht hat, wobei dann der Ausgang des Integrators 9 sich nicht mehr ändert und auf dem neuen Wert verbleibt entsprechend dem zusätzlichen Drehmoment, welches erforderlich ist, bei der erhöhten Last die ursprünglich ausgewählte Drehzahl aufrechtzuerhalten.
Wenn die. äußere Last an dem Motor abnimmt, ergibt sich augenblicklich eine Drehzahlerhöhung, und das Spannungssignal in der Rückkopplungsschleife 10 erhöht sich dementsprechend und erzeugt einen proportionalen Abfall in dem Ausgang der Summierungsverbindungsstelle 7· Wenn der Integrator 9 diesen Fehler feststellt, beginnt er, mit einer Geschwindigkeit bzw· in einem Ausmaß zu integrieren in Abhängigkeit von der Fehlergröße derart, daß der an die Summierungsverbindungsstelle 8 angelegte Integratorausgang sich mit der Zeit schnell verringert. Wie zuvor beschrieben, schneidet dieser Spannungswert den entsprechenden sägezahnförmigen Welleneingang und leitet weniger Vorwärtsstrom und demgemäß weniger Vorwärtsdrehmoment zu dem Motor, so daß er zurück auf die ausgewählte Drehzahl verzögert wird. Wenn die Drehzahl abnimmt, steigt der Ausgang der Summierungsverbindungsstelle 7 entsprechend bis schließlich, wenn die ausgewählte Drehzahl wieder hergestellt ist und der Ausgang der Summierungsverbindungsstelle 7 <*en Wert Null erreicht hat, der Ausgang des Integrators 9 sich nicht mehr ändert und auf dem neuen Wert verbleibt entsprechend dem verringerten Drehmoment, welches erforderlich ist, bei der verringerten Last d'ie ursprünglich ausgewählte Drehzahl aufrechtzuerhalten»
Die Vorrichtung arbeitet unabhängig von der ausgewählten Drehzahl in ähnlicher V/eise. Der Befehls eingang 6 schafft lediglich einen Eingang zu der Summierungsverbindungsstelle 7i der proportional zu der ausgewählten Drehrichtung und der ausgewählten Drehzahl des Motors ist, wobei Befehlseingänge
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zu der Sumraierungsverbindungsstelle 7 im Bereich von 9 bis 18 Volt Drehung in Vorwärtsrichtung einleiten, während Eingänge im Bereich von O bis 9 Volt Drehung in Rückwärtsrichtung einleiten. Demgemäß werden die Dauer und das wirksame Vorzeichen der dem Motor gelieferten Stromimpulse durch die Vorrichtung derart konstant eingestellt, daß das Bestreben besteht, die Moto.rdrehzahl unabhängig von der angelegten äußeren Last im wesentlichen auf dem ausgewählten Wert zu halten. V/ie oben beschrieben, wirkt die Rückkopplungsschleife 12 als eine Art Dämpfung, so daß der Motor stabilisiert wird und verhindert wird, daß der Motor um die ausgewählte Drehzahl "jagt".
Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung können der SchaltStromkreis und der Energietreiberstromkreis vereinfacht werden, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, und zwar als Ergebnis der Verwendung eines Schlitzreihenmotors 30 oder geteilten Reihenmotors oder Spaltreihenmotors 30.
Bei der nachstehenden Beschreibung der abgewandelten Ausfuhrungsform der Steuervorrichtung sind Bauteile oder Komponenten, die den vorbeschriebenen Bauteilen oder Komponenten identisch sind, mit ähnlichen Bezugszeichen versehen.
Bei der abgewandelten Steuervorrichtung wird der Ausgang Υ der Summierungsverbindungsstelle 8 als negativer Eingang dem Impulsbreitenmodulator 17» und als positiver Eingang dem Impulsbreitenmodulator 18 zugeführt. Der Ausgang des Rampengenerators 14 wird als positiver Eingang über einen Kondensator 03 an den Modulator 17» und als negativer Eingang über einen Kondensator C4 an den Modulator 18 gekoppelt.
Die Eingänge der Modulatoren 17 und 18 von dem Rampengenerator 14 werden durch einen nicht dargestellten Klemmstromkreis getrennt, der den Eingang L1 für den Modulator auf einen Wert vorspannt, der oberhalb der gegebenen 9 Volt liegt, und der den Eingang L2 zu dem Modulator 18 auf einen
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Wert vorspannt, der unter dem gegebenen Wert von 9 Volt liegt, wie es in Fig. 13 dargestellt ist. Der Abstand X zv/ischen den beiden sägezahnförmigen Wellenformen wird' so eingestellt, daß die erforderliche tote Zone der Vorrichtung erhalten wird.
Wie zuvor ausgeführt, wird bei der abgewandelten Ausführungsform der Steuervorrichtung ein Spaltreihenmotor verwendet. Die Feldwicklung (oder die Ankerwicklung) solcher Motoren ist entweder eine einzige Spule, die in zwei Teile geteilt ist, von denen einer den Motor in Vorwärtsrichtung, und der andere den Motor in Rückwärtsrichtung antreibt, oder alternativ ist die Feldwicklung oder die Ankerwicklung in Form von zwei entgegengesetzt gewickelten Spulen vorhanden, von denen wiederum eine den Motor in Vorwärtsrichtung und die andere den Motor in Rückwärtsrichtung antreibt.
Die verschiedenen abgewandelten Ausführungen gemäß vorstehender Beschreibung sind in Fig. 12 durch V/icklungen V/1 und W2 dargestellt, die entweder zwei Teile einer eine einzige Spule aufweisenden Feld- oder Ankerwicklung des Motors, oder alternativ zwei entgegengesetzt gewickelte Spulen darstellen, welche die Feld- oder Ankerwicklung des Motors bilden.
Die Ausgänge der Modulatoren 17 und 18 x^erden als Basiseingänge Energietreibertransistoren T10 und T11 zugeführt, die als Stromverstärkungsstufen für die beiden' Wicklungen W1 und W2 des Spaltreihenmotors 30 wirken. Die Wicklung W1 unter der Steuerung des Schalttransistors T12 und des Energietreibertransistors T10 treibt den Motor in Vorwärtsrichtung an, während die Wicklung W2 unter der Steuerung des Schalttransistors T13 und des Energietreibertransistors T11 den Motor in Rückwärtsrichtung antreibt.
Durch Auswahl von Komponenten mit entsprechenden relativen Werten und Charakteristiken können die npn-Transistoren 1Ί0 und T11 nicht leitend sein, wenn ihr betreffender Modulator 17 bzw. 18 seinen minimalen Nennausgang liefert, und leitend sein, wenn die Modulatoren ihren maximalen Nennaus gang liefern.
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Drei mögliclie Kombinationen von Eingängen zu den Modulatoren 17 und 18 sind in den Fig. 14, 15 und 16 dargestellt.
Pig. 14- zeigt den Ausgang Y von der Surnmierungsverbindungsstelle 8 auf einem Wert, der immer kleiner ist als de:? positive Eingang L1 zu dem Modulator 17» und größer ist als der negative Eingang L2 zu dem Modulator 18. In diesem Zustand liefern die Modulatoren 17 und 18 beide kontinuierlich ihren minimalen Nennausgang, so daß die zugeordneten Energietreibertransistoren T1O und 111 nicht leitend gemacht sind. Demgemäß wird dem Motor keine Energie zugeführt.
Wenn nunmehr die Modulatoreingangssituation gemäß Fig. 15 betrachtet wird, so ist festzustellen, daß die Eingänge zu dem Verstärker 18 die gleichen sind wie in RLg. 14, was bedeutet, daß der positive Eingang 7 von der Summierungsverbindungsstelle 8 kontinuierlich größer ist als der negative Eingang L2, so daß der Transistor T11 wiederum nicht leitend gemacht ist.
Werden die Eingänge zu dem Verstärker 17 betrachtet i so ist ersichtlich, daß während des ersten Teiles jedes Wellenimpulses des Rampengenerators 14 der negative Eingang Y von der Summierungsverbindungsstelle 8 den positiven Eingang L1 übersteigt, so daß demgemäß der Verstärker 17 seinen maximalen Nennausgang liefert bzw. mit maximalem Nennausgang leitet. Umgekehrt übersteigt während des restlichen Teiles jedes Wellenimpulses der positive Eingang LI den negativen Eingang Y, so daß der Verstärker 17 seinen minimalen Nennausgang leitet. Wenn der Rechteckwellenausgang Z3 von dem Verstärker 17 der Basis des Energietreibertransistors T1O zugeführt wird, leitet der Transistor daher immer dann, wenn der Verstärker seinen maximalen Nennausgang liefert, und er bleibt immer dann nicht leitend, wenn der Verstärker seinen minimalen Nennausgang liefert. Der zugeordnete pnp-Schalttransistor T12 wird leitend gemacht, wenn der Energietreibertransistor T1O leitet, so daß der Motorwicklung V/1 Energie zugeführt wird, um den Motor in Vorwärtsrichtung anzutreiben.
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Eine Betrachtung der Modulatoreingangssituation, wie sie in Fig. 16 dargestellt ist, zeigt, daß die Eingänge zu dem Verstärker 17 die gleichen sind, wie sie in Fig. dargestellt sind, was bedeutet, daß der positive Eingang L1 kontinuierlich größer als der negative Eingang Y von der Summierungsverbindungssteile 8 ist, so daß der Transistor T1O wiederum nicht leitend gemacht ist.
Während des ersten Teiles jedes Wellenimpulses des Rampengenerators 14 übersteigt der positive Eingang Y zu · dem Verstärker 17 von der ßummierungsverbindungsstelle 8 den negativen Eingang L2, so daß der Verstärker seinen minimalen Nennausgang liefert. Umgekehrt übersteigt während des übrigen Teiles jedes Wellenimpulses der negative Eingang L2 den positiven Eingang Y, so daß der Verstärker 18 seinen maximalen Nennausgang liefert. V/enn der Rechteckwellenausgang ΊΑ von dem Verstärker 17 der Basis des Energietreibertransistors T11 zugeführt wird, leitet der Transistor immer dann, wenn der Verstärker seinen maximalen Nennausgang liefert, und er bleibt immer dann nicht leitend, wenn der Verstärker seinen minimalen Nennausgang liefert. Der ziigeordnete pnp-Schalttransistor T13 ist leitend gemacht, wenn der Energietreibertransistor T10 leitet, so daß der Motorwicklung V/2 Energie zugeführt wird, um den Motor in Rückwärtsrichtung anzutreiben.
Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß vorstehender Beschreibung ändert sich somit die dem Motor zugeführte Energie in Übereinstimmung mit den relativen Werten der positiven und negativen Eingänge zu den Modulatoren 17 und 18, so daß wiederum die ausgewählte Motordrehzahl unabhängig von der angelegten äußeren Last aufrechterhalten wird.
Als Ergebnis der Verwendung eines Spaltreihenmotors ist die Notwendigkeit vermieden, einen Phasenteiler zu verwenden, um zwei sägezahnförmige Wellen zu erhalten, die um 180 außer Phase liegen, wie es für den Energiebrückenstromkreis gemäß Fig. 9 erforderlich ist. Hierdurch wird die Vorrichtung vereinfacht und ihre Zuverlässigkeit wird vergrößert zu Lasten des Randverlustes der Motorleistung.
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Die Vorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung hat viele praktische Anwendung bei der Steue-rung von mit Gleichstrom betriebenen Fahrzeugen und Einrichtungen, und sie ist in der Lage, bei irgendeiner Drehzahl vollen Antriebsstrom und demgemäß maximales Ausgangsdrehmoment zu liefern. Das tatsächliche Ausgangsdrehmoment des Motors bei irgendeiner Drehzahl ist daher nur durch die Nennleistung des Motors begrenzt.
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Claims (10)

  1. Pat ent ansprüche
    1 »I Steuervorrichtung, iim einen Elektromotor auf einer erforderlichen Drehzahl zu halten, gekennzeichnet durch eine Befehlseingangseinrichtung, die eine Spannung proportional zu der gewünschten Drehzahl und der gewünschten Drehrichtung des Motors liefert, einen Integrator (9)j cLer die Befehlseingangsspannung als einen Signaleingang erhält, einen Schaltstromkreis (5), der den Ausgang des Integrators empfängt und dem Motor (1) Strom als eine Serie von Stromimpulsen konstanter !Frequenz zuführt, eine Einrichtung, um in Abhängigkeit von der tatsächlichen Drehzahl des Motors eine Spannung zu erzeugen, eine erste negative Rückkopplungsschleife, welche die von der Motordrehzahl abhängige Spannung als einen weiteren Signaleingang an den Integrator rückkoppelt, eine zweite negative Rückkopplungsschleife, welche die von der Motordrehzahl abhängige Spannung derart differenziert, daß ein beschleunigungsabhängiges Signal geschaffen wird, welches als ein Eingang an den SchaltStromkreis geliefert wird, der die Dauer der Stromimpulse, die an den Motor bei Ansprechen auf die Schaltstromkreiseingänge von dem Integrator und der zweiten Rückkopplungsschleife angelegt werden, derart ändert, daß das Bestreben besteht, die Motordrehzahl unabhängig von irgendeiner an den Motor angelegten äußeren Last konstant auf dem geforderten Wert zu halten.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor Energie über einen zwei Arme aufweisenden Eriergiebrückenstromkreis zugeführt wird, von welchem ein Arm den dem Motor zur Vorwärtsdrehung zugeführten Strom, und der andere Arm den dem Motor zur Rückwärtsdrehung zugeführt en »Strom steuert, der Schaltstromkreis die Energie über den tint ijprecbonden Arm der Brücke schaltet und die Douor· der ntroruinipulse konstanter Iroquenz steuert, die an
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    den Motor über den Energiebrückenstromkreis zugeführt werden.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstromkreis einen Rampengenerator, der eine sägezahnförmige Wellenform konstanter Frequenz erzeugt, einen Phasenteiler, der zwei sägezahnförrnige Wellenausgänge erzeugt, die sich um 180° außer Phase befinden, und zwei Impulsbreitenmodulatoren in Form von Differentialverstärkern aufweist, von denen einer einen der Phasenteilerausgänge als positiven Eingang, und von denen der andere den anderen Phasenteilerausgang als positiven Eingang empfängt, und die beide als einen kombinierten negativen Eingang die Signale von dem Integrator und der zweiten negativen Rückkopplungsschleife empfangen, und daß der Ausgang eines Modulators die Zufuhr von Energie zu dem Motor über einen Arm des Energiebruckenstromkreises steuert und der Ausgang des anderen Modulators die Zufuhr von Energie über den anderen Arm des Energiebruckenstromkreises steuert.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsbreitenmodulator die Energie zu dem Motor über einen Arm des Energiebruckenstromkreises anschaltet, wenn der positive Eingang des Modulators seinen negativen Eingang übersteigt, und daß der andere Impulsbreitenmodulator die Energie zu dem Motor über den anderen Arm des Energiebruckenstromkreises anschaltet, wenn der negative Eingang des anderen Modulators seinen positiven Eingang übersteigt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang eines Impulsbreitenmodulators an die Basis eines npn-Transistors, der die Zufuhr von Energie zu einem Arm des Energiebruckenstromkreises steuert, geschaltet ist und diesen Transistor leitend macht, wenn der negative Eingang des Impulsbreitenmodulators seinen positiven Eingang übersteigt, und daß der Ausgang des anderen Impulsbreitenmodulators an die Basis eines pnp-Transistors, der
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    die Zufuhr von Energie zu dem anderen Arm des Energiebrückenstromkreises steuert, geschaltet ist und diesen Transistor leitend macht, wenn der positive Eingang des anderen Impulsbreitenmodulators seinen negativen Eingang übersteigt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein geteilter Reihenmotor verwendet wird, dessen FeId- oder Ankerwicklung eine in zwei Teile geteilte einzige Spule aufweist, und daß der Schaltstromkreis einem Teil der Feld- oder Ankerwicklung Strom zuführt, um den Motor in Vorwärtsrichtung anzutreiben, und ermöglicht, daß ein Teil der Wicklung den Motor in Rückwärtsrichtung antreibt«,
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein geteilter Reihenmotor verwendet wird, dessen FeId- oder Ankerwicklung zwei entgegengesetzt gewickelte Spulen aufweist, und daß der Schaltstromkreis einer der entgegengesetzt gewickelten Spulen Strom zuführt, um den Motor in Vorwärtsrichtung anzutreiben, und der anderen entgegengesetzt gewickelten Spule Strom zuführt, um den Motor in Rückwärtsrichtung anzutreiben.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstromkreis einen Rampengenerator, der eine sägezahnförmige Wellenform konstanter Frequenz erzeugt, und zwei Impulsbreitenmodulatoren in Form von Differentialverstärkern aufweist, von denen einer den Rampengeneratorausgang als positiven kapazitätsgekoppelten Eingang und die Signale von dem Integrator und der zweiten negativen Rück— kopplungsschleife als kombinierten negativen Eingang empfängt, und von denen der andere den Rampengenerator als negativen kapazitätsgekoppelten Eingang und die Signale von dem Integrator und der zweiten negativen Rückkopplungsschleife als kombinierten positiven Eingang empfängt, daß der positive Rampengeneratoreingang zu dem einen Modulator auf einen Spannungspegel vorgespannt ist, der höher ist als der negative Rampengenerator zu dem anderen Modulator, der Ausgang eines Modulators die Zufuhr von Strom zu einem Teil der Feld- oder Ankerwicklung steuert, und daß der
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    Ausgang des anderen Modulators die Zufuhr von Strom zu dem anderen Teil der Wicklung steuert.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der SchaltStromkreis einen Rampengenerator, der eine sägezahnförmige Wellenform konstanter Frequenz erzeugt, und zwei Impulsbreitenmodulatoren in Form von Differentialverstärkern aufweist, von denen einer den Rampengenerator-ausgang als positiven kapazitätsgekoppelten Eingang und die Signale von dem Integrator und der zweiten negativen Rückkopplungsschleife als kombinierten negativen Eingang empfängt, und von denen der andere den Rampengeneratorausgang als negativen kapazitätsgekoppelten Eingang und die Signale von dem Integrator und der zweiten negativen Rückkopplungsschleife als kombinierten positiven Eingang empfängt, der positive Rampengeneratoreingang zu dem einen Modulator auf einen Spannungspegel vorgespannt ist, der höher ist als der negative Rampengeneratoreingang zu dem anderen Modulator, der Ausgang eines Modulators die Zufuhr von Strom zu einer der entgegengesetzt gewickelten Spulen steuert, und daß der Ausgang des anderen Modulators die Zufuhr von Strom zu der anderen entgegengesetzt gewickelten Spule steuert.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge beider Modulatoren mit den Basiskontakten zweier getrennter npn-Transistoren verbunden ßinflj von denen jeweils der betreffende Transistor immer dann leitend ist, wenn der negative Eingang zu dem besonderen Modulator seinen positiven Eingang übersteigt, wodurch Strom der zugeordneten entgegengesetzt gewickelten Spule oder einem Teil der Feld- oder Ankerwicklung des Motors zugeführt wird.
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DE19722226074 1971-05-28 1972-05-29 Steuervorrichtung, um einen Elektromotor auf einer erforderlichen Drehzahl zu halten Withdrawn DE2226074A1 (de)

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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3921745A (en) * 1973-07-23 1975-11-25 Mcculloch Corp Electric bicycle
JPS538888B2 (de) * 1973-09-10 1978-04-01
US3883786A (en) * 1973-10-12 1975-05-13 Gen Electric Pulse width modulated servo system
GB1493578A (en) * 1973-12-01 1977-11-30 Integrated Circuit Controls Electronic controls
US3947738A (en) * 1974-09-30 1976-03-30 Reliance Electric Company Pulsed power supply
JPS6053556B2 (ja) * 1974-12-13 1985-11-26 株式会社リコー 直流モ−タ回転制御方式
US3989992A (en) * 1975-03-10 1976-11-02 Electro-Craft Corporation Pulse width modulated control system
US4006603A (en) * 1975-06-13 1977-02-08 Vapor Corporation Air conditioning system for a railway vehicle
US4061949A (en) * 1975-11-17 1977-12-06 General Electric Company Earth excavator including apparatus for stabilizing performance by compensating for changes in temperature
DE2554223C3 (de) * 1975-12-03 1981-07-30 Danfoss A/S, 6430 Nordborg Steuereinrichtung zur Aufrechterhaltung der Stabilität eines Wechselrichters
US4150324A (en) * 1976-05-19 1979-04-17 Hitachi, Ltd. Speed control system of traction motor for electric vehicles
FR2431218A1 (fr) * 1978-07-13 1980-02-08 Commissariat Energie Atomique Dispositif de commande d'un moteur electrique a courant continu
US4385266A (en) * 1980-03-18 1983-05-24 Technical Operations Limited Field weakening system for pulse-controlled three-terminal d.c. motor
DE3204943C2 (de) * 1981-02-12 1994-08-04 Ricoh Kk Steuereinrichtung für einen in beiden Richtungen laufenden Motor
US4560938A (en) * 1984-02-27 1985-12-24 United Technologies Corporation Fail-passive driver circuit
US4658692A (en) * 1985-03-25 1987-04-21 The Marmon Group, Inc. Control circuit for shaded-pole motor
JPH01500877A (ja) * 1986-09-04 1989-03-23 ノース・アトランティック・インダストリーズ・インコーポレーテッド サーボシステム
US5627438A (en) * 1995-01-25 1997-05-06 Barrett; Robert D. Pulsing control for an inertial drive system for a multi-motor binary array vehicle
US5764495A (en) * 1996-05-01 1998-06-09 Compaq Computer Corporation Variable-frequency variable-input-voltage converter with minimum frequency limit
US20080160171A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 United Technologies Corporation Electron beam physical vapor deposition apparatus and processes for adjusting the feed rate of a target and manufacturing a multi-component condensate free of lamination

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3553555A (en) * 1967-06-27 1971-01-05 Systron Douner Corp Electric motor speed control apparatus, system and method
US3543115A (en) * 1967-09-26 1970-11-24 Eaton Yale & Towne Electric motor speed control
US3604996A (en) * 1968-09-26 1971-09-14 Warner Swasey Co Controlled power supply system
US3630304A (en) * 1969-11-28 1971-12-28 Nasa Optimal control system for an electric motor driven vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CA963082A (en) 1975-02-18
FR2140039B1 (de) 1973-07-13
BE784079A (fr) 1972-09-18
US3783360A (en) 1974-01-01
NL7207118A (de) 1972-11-30
FR2140039A1 (de) 1973-01-12
GB1386797A (en) 1975-03-12

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