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Die Erfindung bezieht sich auf eine Strombegrenzungsanordnung für einen Impulsregler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Strombegrenzungsanordnung ist in der US-PS 35 69 810 beschrieben.
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Schon lange sind Mittel zum Steuern der von einer Gleichstromquelle an einen Gleichstrommotor abgegebenen Leistung bekannt, und zahlreiche arbeitsfähige Methoden wurden entwickelt. Im letzten Jahrzehnt entstand jedoch die Entwicklung von stark verbesserten Gleichstrommotorsteuerungen der sogenannten Impulssteuerungen. Bei diesem Verfahren wird zwischen einem Gleichstrommotor und einer elektrischen Energiequelle ein Halbleiterschalter, wie ein Thyristor, angeordnet, der schnell von einem leitenden in einen nicht-leitenden Zustand umschaltbar ist. Die prozentuale Durchschalt- bzw. Stromflußzeit des Schalters auch als Tastverhältnis bezeichnet, bestimmt somit den Prozentsatz der an den Anschlüssen des Motors erscheinenden Quellenspannung. Gewöhnlich wird die Impulssteuerung nach einer von zwei Arten ausgebildet; durch Anschalten des Thyristors während einer festen Zeitperiode und durch Verändern der Frequenz, mit der die festen Durchschaltzeiten auftreten; oder durch Durchschalten des Thyristors mit einer festen Frequenz und durch Verändern seiner Durchschaltzeit. Während das erste Verfahren als Frequenzregelung ( Impulspausenregelung) bezeichnet wird, handelt es sich bei dem zweiten Verfahren um eine Impulsbreitenregelung. Bei jeder Methode ist es jedoch der zeitlich mittlere Prozentanteil der Leitfähigkeit, der die dem Motor zugeführte mittlere Leistung bestimmt.
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Die bisher verwendete günstigste Schaltvorrichtung für Impulssteuerungssysteme ist ein steuerbarer Siliziumgleichrichter oder Thyristor. Es wurde seit langem festgestellt, daß eine solche Vorrichtung dadurch zerstört werden kann, daß ein übermäßig hoher Strom durch den Thyristor fließen kann. Das Stromleitungsvermögen des Thyristors verändert sich jedoch in starkem Maße mit der Temperatur. Deshalb wurden zahlreiche Möglichkeiten zum Erfassen bzw. Anzeigen der Thyristortemperatur und zum Regeln des vom Kreis geführten Stromes als Funktion einer gemessenen Zellentemperatur entwickelt. Die meisten handelsüblichen Ausführungsformen enthielten Mittel zum Einstellen eines maximalen Strompegels, der als Funktion der erfaßten Thyristortemperatur verändert wird. Bei anderen Systemen wird der Strom durch eine Faktorenzerlegung sowohl des Stroms, als auch der Temperatur begrenzt. Ein solches Verfahren hat jedoch den Mangel, daß nicht zwischen einem Stromfluß kurzer Impulse sowie relativ großen Stromes und langen Impulsen geringeren Stromes unterschieden werden kann. Diese Methode ist nicht vollständig zufriedenstellend, da sie die Tatsache übergeht, daß die tatsächliche Erwärmung des Thyristors nicht nur eine Funktion des maximalen, zeitlich gemittelten Stromes ist, sondern zumindest teilweise von dem Stromspitzenwert und der Dauer der Stromleitungsintervalle des Thyristors abhängt.
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Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen der maximal zulässige Thyristorstrom mit Hilfe des Effektivstroms oder des mittleren Stromes verändert wird. Da jedoch der Äquivalent- bzw. Ersatzkreis eines typischen Thyristors mehr einer Reihenschaltung einer aktiven Spannungsquelle und eines üblichen Widerstandes als einem reinen Widerstand ähnelt, führt das Aufrechterhalten eines konstanten Thyristoreffektivstroms dazu, daß nicht die volle Stromkapazität des Thyristors ausgenutzt werden kann. Dieses verhindert eine optimale bzw. vollständige Ausnutzung des Thyristors und führt zu einer unnötigen Beschränkung der Systemleistungsfähigkeit. Wenn andererseits der mittlere Strom als Kriterium benutzt wird, kann die Thyristortemperatur in einigen Fällen die zulässigen physikalischen Grenzen überschreiten, so daß ein beträchtlicher Sicherheitsfaktor in das System eingebaut werden muß.
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Auch dieses Verfahren beschränkt unnötig den Betrieb des Thyristors.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Strombegrenzungsanordnung der eingangs genannen Art zu schaffen, bei der das Stromleitungsvermögen eines Halbleiterschalters sowohl bei kurzen, hohen Stromimpulsen als auch bei langen, kleineren Stromimpulsen bestmöglich ausgenutzt werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine zusammengesetzte Strombegrenzung erhalten wird, wobei der Motorstrom und die prozentuale Durchschaltzeit des Halbleiterschalters berücksichtigt werden, um eine Strombegrenzungscharakteristik zu erreichen, die dem berechneten maximalen Stromführungsvermögen des Thyristors eng angenähert ist. Vorteilhafterweise können zusätzlich Mittel zum Verschieben der Motorstrom-Tastverhältniskurven ohne Änderung einer vorbestimmten, absoluten Stromgrenze vorgesehen sein, die Begrenzungen von Teilen der Schaltungsanordnung wiedergibt, die vom Thyristor selbst getrennt sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 eine schematische Darstellung der Strombegrenzungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einer mit einem Gleichstrommotor verbundenen Impulsregelung und
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Fig. 2 eine graphische Darstellung der Wirkungsweise der Strombegrenzungsanordnung nach Fig. 1.
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Fig. 1 zeigt in schemastischer Form bestimmte Elemente eines typischen Impulsregelkreises, der für eine Verwendung mit einem Gleichstrommotor geeignet ist. Eine Gleichspannungsquelle, hier als Batterie 10 dargestellt, ist mit einer Seite eines Ankers 12 eines Gleichstrommotors 13 über einen Shuntwiderstand 14 verbunden. Der dargestellte Motor ist ein Reihenschlußmotor und enthält eine in Reihe zum Anker 12 liegende Feldwicklung 16 und eine Rücklaufdiode 18. Der Stromkreis wird durch einen als Thyristor 20 gezeigten Halbleiterschalter geschlossen. Die Größe der von der Batterie 10 erzeugten und tatsächlich an den Anschlüssen des Motors 13 erscheinenden Spannung ist eine Funktion der mittleren Leitfähigkeitsrate oder dem Tastverhältnis des Thyristors 20. Durch Verändern des Tastverhältnisses kann die Effektivspannung an den Anschlüssen des Motors von 0 bis praktisch 100% verändert werden. Bei jedem Tasten des Thyristors in seinen leitenden Zustand fließt ein Stromimpuls von der Batterie 10 durch die Wicklungen des Motors 13 und durch den Thyristor 20. Beim Kommutieren bzw. Umschalten des Thyristors fließt aufgrund des induktiven Charakters des Motors der Motorstrom durch die Rücklaufdiode 18. Der Stromfluß durch die geschlossene Schleife der Wicklungen des Motors 13 und der Diode 18 steht somit in einem Zusammenhang mit der Größe des Stromflusses durch den gesamten Kreis, wobei er jedoch von diesem verschieden ist.
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Um den Thyristor 20 in den geeigneten Intervallen zu betreiben, ist eine Taststeuerung 22 vorgesehen. Zur vereinfachten Darstellung ist der Thyristor 20 mit einem Paar von Gate-Leitungen dargestellt, und zwar einer zum Erregen und einer anderen zum Umschalten des Thyristors. In der Praxis ist gewöhnlich für den Thyristor ein separater Kommutierungskreis vorgesehen, der verschiedenartig aufgebaut sein kann. Gewöhnlich enthält ein solcher Kreis einen Kondensator, der vor einer Umschaltung des Thyristors in einer ersten Richtung geladen wird. Der Kondensator wird dann umgeladen, und die sich ergebende umgekehrte Spannung wird an die Anschlüsse des Thyristors 20 zum Vorspannen desselben in Sperrichtung angelegt, wodurch der Stromfluß unterbrochen und der Thyristor ausgeschaltet oder kommutiert wird. Es ist bekannt, daß die sich am Kondensator ergebende Spannung eine Funktion des Stromflusses ist. Um die Kondensatorspannung zu begrenzen und so die schädlichen Einflüsse des Zustandes einer Überspannung zu verhindern, ist manchmal ein Strombegrenzungskreis vorgesehen.
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Eine als Potentiometer dargestellte Geschwindigkeitssteuerung 24 bildet eine einstellbare Spannung, die schließlich zum Regeln des Betriebes der Taststeuerung 22 benutzt wird. Zwischen der Geschwindigkeitssteuerung 24 und der Taststeuerung 22 befindet sich ein gesteuerter Beschleunigungskreis 26. Derartige Kreise sind vielfach in elektrischen Fahrzeugsteuerungssystemen vorhanden, um die Änderungsgeschwindigkeit einer einer Taststeuerung zugeführten Steuerungsspannung zu begrenzen und steile Veränderungen in der Leitfähigkeit des Thyristors 20 zu vermeiden.
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Der gesteuerte Beschleunigungskreis 26 enthält einen Komparator 27 in Verbindung mit einer Reihenschaltung aus einem Potentiometer 28 und einem Widerstand 29 sowie einen Entladekreis mit einem Widerstand 30 sowie einer Diode 31. Ein zwischen den Ausgang des Entladekreises und einen Referenzpotentialpunkt eingeschalteter Kondensator 32 soll verhindern, daß die daran auftretende Spannung und entsprechend die der Thyristorsteuerung 22 zugeführte Spannung sich mit einer allzu schnellen Geschwindigkeit ändert. Während der Komparator 27 irgendeinen geeigneten Vergleichskreis darstellen kann, hat es sich als günstig erwiesen, einen Operationsverstärker JEDEC Nr. 741 aus der Vielzahl der integrierten Kreise zu benutzen. Ein solcher Operationsverstärker ist mit einem invertierenden sowie einem nichtinvertierenden Eingangsanschluß versehen und erzeugt ein Signal, das die Differenz zwischen den den Eingangsanschlüssen zugeführten Spannungen darstellt. Ein Rückführungskreis mit einer Diode 33 und einem Widerstand 34 verbindet den Ausgang des gesteuerten Beschleunigungskreises 26 mit einer Anordnung 50, die einen veränderbaren Grenzwert für die Tastverhältnissteuerung vorgibt.
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Eine Strombegrenzungsstufe 36 ist ebenfalls mit dem Ausgang des gesteuerten Beschleunigungskreises 26 über zwei Parallelkreise aus einer ersten Diode 37 sowie einem Widerstand 38 und einer zweiten Diode 39 sowie einem Widerstand 40 verbunden. Das über die Dioden und ihre zugeordneten Widerstände gelangende Signal wird an einen invertierenden Anschluß eines Komparators 41 angekoppelt, und zwar in Verbindung mit der an einem Spannungsteiler auftretenden Spannung, der eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 43 und einem Thermistor 44 darstellt. Der Thermistor oder Heißleiter 44 befindet sich in thermischer Verbindung mit dem Thyristor 20, so daß der Widerstand des Thermistors 44 und daher die an ihm abfallende Spannung die Betriebstemperatur des Thyristors wiedergeben. Der Widerstand 42 verbindet das obere Ende des Thermistors 44 mit dem Komparator 41, dessen nichtinvertierender Anschluß an einen Bezugsspannungspunkt angeschlossen ist. Ein weiterer Widerstand 45 bildet eine Rückführungsschleife zum Eingang des Komparators 41.
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Ein Spannnungsteiler aus einem Widerstand 46 und einem Potentiometer 47 erzeugt eine vorbestimmte Spannung, die zum Bestimmen des maximal zulässigen Stromes benutzt wird. Trenndioden 48, 49 dienen zum Ankoppeln der von der Strombegrenzungsstufe 36 und dem Potentiometer 47 gelieferten Signale an die Anordnung 50. Diese enthält einen Komparator 51, der vorzugsweise den oben beschriebenen Komparatoren ähnelt. Die von der Strombegrenzungsstufe 36 und dem Potentiometer 47 erhaltenen Signale werden über die Trenndioden 48 und 49 zum nichtinvertierenden Eingang des Komparators 51 geführt. Dieser Anschluß ist ferner über einen Filterkondensator 52 an einen Bezugsspannungspunkt angeschlossen, und ein Widerstand 53 bildet ein Rückführungssignal vom Ausgangsanschluß des Komparators zum invertierenden Eingang desselben. Ein dem Stromfluß durch den Gleichstrommotor 13 entsprechendes Signal wird über einen Widerstand 14 von einer Stromsignalverstärkungsstufe 55 empfangen.
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Der Stromsignalverstärkungsstufe 55 wird ein Spannungsabfall zugeführt, der an dem in Reihe zum Motor 13 liegenden ohmschen Shuntwiderstand 14 auftritt. Diese Stufe enthält einen Komparator 56 der oben beschriebenen Art, wobei ein Widerstand 57 einen Rückführungspfad zwischen dem Ausgangsanschluß des Komparators und dem invertierenden Anschluß desselben bildet. Signale werden dem invertierenden Anschluß über einen Widerstand 58 und dem nichtinvertierenden Anschluß über einen Widerstand 59 zugeführt. Die invertierenden und nichtinvertierenden Anschlüsse sind mit einem Bezugsspannungspunkt mittels entsprechender Vorspannungswiderstände 60 und 61 verbunden.
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Im Betrieb wird der Schieber bzw. Abgriff des Geschwindigkeitssteuerungspotentiometers 24 bis zu einer dem erwünschten Betriebspunkt entsprechenden Position nach oben verschoben. Durch das Anwachsen der zugeführten Spannung wird der Komparator 27 in die Sättigung getrieben, wobei an seinem Ausgangsanschluß das erhältliche Vorspannungspotential von 12 Volt auftritt. Dadurch wird ein im wesentlichen linearer Ladevorgang des Kondensators 32 bewirkt, bis die Spannung desselben derjenigen des Potentiometers 24 entspricht. Die vom Kondensator 32 und den Widerständen 28 sowie 29 gebildete Zeitkonstante bestimmt die maximale Rate, mit der die der Tast- oder Torsteuerung 22 zugeführte Spannung ansteigt, weshalb die Zeitkonstante somit die erforderliche gesteuerte Beschleunigungscharakteristik bildet.
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Wenn der Abgriff des Potentiometers 24 nach unten verschoben wird, und zwar entsprechend einem Befehl für eine verminderte Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, wird der Komparator 27 in die negative Sättigung getrieben. Am Ausgangsanschluß erscheint eine Spannung von minus 12 Volt, die ein Entladen des Kondensators 32 über den Widerstand 30 und die Diode 31 bewirkt. Auf diese Weise kann der Wert des Widerstandes 30 wesentlich kleiner als derjenige der Widerstände 28, 29 gemacht werden, um die Entladungsgeschwindigkeit des Kondensators 32 zu beschleunigen. Die am Kondensator 32 erscheinende Spannung wird direkt zum invertierenden Eingang des Komparators 27 zurückgeführt, so daß der Komparator einen Ruhezustand einnimmt, wenn die Spannung am Kondensator 32 derjenigen am Potentiometer 24 gleicht.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist die der Taststeuerung 22 zugeführte Steuerspannung bipolar, das heißt sie beginnt bei einem negativen Spannungswert und wächst progressiv bis zu einem maximalen, positiven Spannungswert. Während dieser Vorgang charakteristisch für einen erfolgreich getesteten Kreis ist, ist er nicht unbedingt erforderlich, und die Taststeuerung 22 kann auch zufriedenstellend in Abhängigkeit von irgendeinem geeigneten Signal betrieben werden.
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Bei einem Wechsel des zugeführten Steuersignals ändert die Taststeuerung 22 die Tastung und Umschaltung des Thyristors 20, um dessen Tastverhältnis in Abhängigkeit von dem zugeführten Steuersignal einzustellen. Bei der vorliegenden Ausführungsform bewirkt ein Spannungsanstieg der Geschwindigkeitssteuerung 24 eine relativ lineare Zunahme der Spannung am Kondensator 32, was wiederum zu einer entsprechenden Zunahme des Tastverhältnisses des Thyristors 20 führt. Hierdurch werden die dem Motor 13 zugeführte Effektivspannung vergrößert und je nach dem Verwendungsfall eine Vergrößerung der vom Motor gelieferten Leistung erzielt.
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Die Änderung des der Thyristorsteuerung 22 zugeleiteten Signalspannungspegels wird auch über eine der Dioden 37, 39 und einen der zugeordneten Widerstände 38 und 40 zum invertierenden Anschluß des Komparators 41 geführt. Bei der dargestellten Ausführungsform haben Änderungen der Steuerspannung bis zu einem Pegel entsprechend einem Tastverhältnis von etwa 50% eine negative Polarität in bezug auf einen Bezugsspannungspunkt. Steuersignale im Zusammenhang mit einem größeren Tastverhältnis als 50% haben eine positive Polarität. Aus diesem Grunde sind die Dioden 37 und 39 entgegengesetzt geschaltet bzw. gepolt. Die Widerstände 38 und 40 haben jedoch wesentlich unterschiedliche Werte, so daß das Ansprechen des Komparators 41 auf Steuersignale entsprechend variiert, je nach dem, ob solche Signale oberhalb oder unterhalb des 50% Tastverhältnisses liegen.
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Bei einem Ansteigen des dem invertierenden Anschluß vom Komparator 41 zugeführten Spannungssignals fällt das Ausgangssignal des Komparators (bzw. steigt im negativen Sinne) in bezug auf den Spannungspegel des invertierenden Anschlusses des Komparators 51. Gleichzeitig empfängt der invertierende Anschluß des Komparators 51 ein vom Stromsignalverstärker 55 abgegebenes Signal, das in Abhängigkeit vom Stromfluß durch den Motor 13 verändert wird. Somit ändert sich der Betrieb des Komparators 51 als Funktion des Tastverhältnisses vom Thyristor 20 und des erfaßten Stromflusses durch den Motor 13. Das vom Komparator 51 gelieferte Signal steigt daher in negativem Sinne bei einer Zunahme des Motorstroms und einer Zunahme des Tastverhältnisses. Sofern das Stromsignal und das Tastverhältnissignal das vom Komparator 51 gelieferte Signal dazu veranlassen, unter die Spannung des Kondensators 32 zu fallen, wird die Diode 33 in Vorwärtsrichtung vorgespannt, und es ergibt sich ein Entladungspfad des Kondensators 32 über den Widerstand 34. Aufgrund der RC -Zeitkonstante des sich ergebenden Entladungskreises wird die Änderung im Tastverhältnissteuersignal gedämpft, so daß ein Schwingen der Gesamtanordnung vermieden wird.
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Durch geeignete Auswahl der Bauelemente kann eine erwünschte Beziehung zwischen dem erfaßten Motorstrom und dem Tastverhältnis erreicht werden, so daß sich die Spannung, auf die der Kondensator 32 durch die Anordnung 50 begrenzt ist, als lineare Funktion sowohl des Motorstroms als auch des Tastverhältnisses ändert.
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Wenn eine Anzahl von Kreisen zwischen dem Ausgang des Beschleunigungssteuerkreises 26 und dem Komparator 41 der Strombegrenzungsstufe 36 angeordnet wird, kann eine entsprechende Anzahl linearer Beziehungen für verschiedene Bereiche des Tastverhältnissteuersignals geschaffen werden. Bei der dargestellten Ausführungsform wird eine erste lineare Beziehung für Steuersignale mit negativer Polarität (unter 50%) durch die Diode 39 und den Widerstand 40 gebildet. Eine weitere Beziehung für positive Steuersignale ergibt sich durch die Diode 37 und den Widerstand 38. Wenn der Wert des Widerstands 40 beträchtlich größer als derjenige des Widerstands 38 gewählt wird, ergeben sich zwei lineare Beziehungen, wobei das maximal zulässige Tastverhältnis mit zunehmendem Strom wesentlich stärker bei Tastverhältnissen unter 50% als bei solchen über 50% abnimmt.
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Die obige Beziehung ergibt sich deutlich aus der Darstellung in Fig. 2, in der eine Reihe von Kurven T 1 . . . T n die linearen Verhältnisse zwischen dem Motorstrom und dem Tastverhältnis ( entsprechend der prozentualen Durchschaltzeit) aufzeigt, woraus sich die Betriebsgrenzen der Umschaltungen ergeben. Eine mit "absolutes Maximum" bezeichnete Kurve ergibt einen maximalen Stromwert, der zum Vermeiden einer Zerstörung der Schaltungskomponenten einstellbar ist.
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Gemäß Fig. 1 liegt als zweite Eingangsgröße am invertierenden Anschluß des Komparators 41 der Strombegrenzungsstufe 36 der am Thermistor 44 auftretende Spannungsabfall an. Der Thermistor 44 kann irgendein geeignetes handelsübliches Glied sein und hat vorzugsweise einen charakteristischen Widerstand, der beim Anstieg der Temperatur über einen vorbestimmten Wert plötzlich steigt. In jedem Fall bewirkt eine Vergrößerung der Betriebstemperatur des Thyristors 20 einen Spannungsanstieg am Thermistor 44, was wiederum zu einem Anstieg der dem invertierenden Anschluß des Komparators 41 zugeleiteten Spannung führt. Das vom Komparator 41 über die Trenndiode 48 zum nichtinvertierenden Anschluß des Komparators 51 geleitete, zunehmend negative Signal führt wiederum zu einem Anstieg des vom Komparator 51 erzeugten negativen Signals. Auf diese Weise wird das am Kondensator 32 erscheinende zulässige Tastverhältnissteuersignal auf einen niedrigeren Wert gezwungen, was den Anstieg der Thyristortemperatur wiedergibt. Der Thermistor 44 liefert somit einen zusätzlichen Parameter, der die charakteristische Kurve aus Fig. 2 verlagert, die die zulässige Beziehung zwischen dem Strom und dem Tastverhältnis wiedergibt. Diese Verlagerung ergibt sich aus Fig. 2, in der eine Reihe von mit T 1 bis T n bezeichneten Kurven das maximal zulässige Tastverhältnis für einen gegebenen Motorstrom über einen Bereich progressiv zunehmender Thyristortemperaturen wiedergibt.
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Eine weitere Grenze für den Betrieb einer Thyristor-Regelung ist die maximale Spannung des Kondensators, der für das Kommutieren des Thyristors vorgesehen ist. Aus diesem Grunde hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, ein invariantes, maximales Stromsignal für das System zu bilden. In der dargestellten Anordnung wird dieses Signal vom Potentiometer 47 abgeleitet. Eine Trenndiode 49, die das Potentiometer 47 mit dem nichtinvertierenden Eingang des Komparators 51 verbindet, soll sicherstellen, daß das am nichtinvertierenden Anschluß des Komparators 51 erscheinende Potential nicht über einen vorbestimmten Wert ansteigt, nämlich über die am Potentiometer 47 eingestellte Spannung. Dieser voreingestellte Referenzpegel stellt sicher, daß der Motorstrom einen vorbestimmten maximalen Pegel nicht überschreitet, und zwar ohne Rücksicht auf das von der Geschwindigkeitssteuerung 24 geforderte Tastverhältnis.
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Aus Fig. 2 ergibt sich, daß die durch das Rückführungssystem, welches das Tastverhältnis und den Motorstrom überwacht, gebildete lineare Beziehung vorherrscht und zum Begrenzen des zulässigen Motorstromes bei Tastverhältnissen dient, die über etwa 25% liegen und einen Wert unterhalb eines vorbestimmten absoluten Maximalwerts festlegen. Wenn beispielsweise irgendeine invariante, absolute Maximalgrenze vorgegeben wird, kann diese nicht größer als der unter allen Zuständen zulässige Maximalstrom sein. Da sich der zulässige Strom mit dem Tastverhältnis ändert, würde die Anordnung, wenn der feste Maximalwert den maximal zulässigen Strom für große Tastverhältnisse wiedergeben würde, eine große Stromrate für kleine Tastverhältnisse verhindern, obwohl für solche Verhältnisse ein relativ großer Strom zulässig ist. In ähnlicher Weise würde dann, wenn ein absolutes Maximum entsprechend dem für relativ kleine Tastverhältnisse zulässigen Strom eingestellt wird, ein solches Maximum viel zu groß für einen Betrieb während großer Tastverhältnisse des Thyristors sein. Da ferner der absolute Maximalstrom von der Fähigkeit eines Kommutierungskondensators abhängt, eine Spannung auszuhalten, wobei diese Eigenschaft in keiner Beziehung zur Thyristortemperatur steht, ist es bevorzugt, einen maximalen Stromwert festzulegen und aufrechtzuerhalten, der nicht mit der Thyristortemperatur schwankt.
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Mittels eines "Knicks" oder einer Unregelmäßigkeit in der den maximal zulässigen Strom als Funktion des Tastverhältnisses darstellenden Kurve wird das äußerste Stromführungsvermögen des Thyristors nahezu vollständig ausgenutzt. Obwohl zwar die Steigungen der schneidenden Linien, die die Kurven darstellen, für jede bestimmte Anwendung verändert werden können, wurde gefunden, daß eine Kombination zweier solcher linearer Kurven das berechnete maximale Stromführungsvermögen der meisten handelsüblichen Thyristoren stark annähert. Insbesondere wurde durch mathematische Analyse gefunden, daß die Stromführungsfähigkeiten eines Thyristors bei vorgegebener Temperatur dadurch gut angenähert werden können, daß der maximale Motorstrom als Funktion des Tastverhältnisses durch zwei lineare und sich etwa bei einem Tastverhältnis von 50% schneidende Kurven dargestellt wird. Die aufgezeigte Versetzung der Kurve als Funktion der Temperatur führt zu einer Aufrechterhaltung des maximal zulässigen Stroms bei Änderungen der Thyristortemperatur.