DE2514987C2 - - Google Patents

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DE2514987C2
DE2514987C2 DE2514987A DE2514987A DE2514987C2 DE 2514987 C2 DE2514987 C2 DE 2514987C2 DE 2514987 A DE2514987 A DE 2514987A DE 2514987 A DE2514987 A DE 2514987A DE 2514987 C2 DE2514987 C2 DE 2514987C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung zur Betätigung eines Überbrückungsschützes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Demgemäß geht sie von einem Stand der Technik aus, wie er der CH-PS 4 61 573 zu entnehmen ist. Diese offenbart eine Chopperschaltung, mit der die Leistung eines zum Antrieb eines Fahrzeugs vorgesehenen Elektromotors stufenlos regelbar ist. Zur Schonung und insbesondere zur Vermeidung einer Überhitzung der steuerbaren Gleichrichter ist ein Überbrückungsschütz vorgesehen, das die Gleichrichter überbrückt und bei einem Tastverhältnis von 90 bis 95% betätigt wird. Ein Nachteil dieser bekannten Chopperschaltung liegt darin, daß insbesondere beim Anfahren kurze Rucke des Fahrzeugs nicht zu vermeiden sind; diese belasten die Antriebsmechanik nicht unerheblich und verringern den Fahrkomfort.
In der US-PS 35 00 161 ist eine Chopperschaltung dieser Art beschrieben, bei der das Überbrückungsschütz dann eingeschaltet wird, wenn das Tastverhältnis 100% beträgt. Es hat sich gezeigt, daß auch bei diesem System Rucke beim Anfahren nicht immer zu vermeiden sind.
Zur Vermeidung von Rucken beim Anfahren oder bei plötzlichen Geschwindigkeitsänderungen schlägt die DE-AS 14 63 617 daher vor, der Einrichtung zur Erzeugung der Ansteuerimpulse für die Gleichrichter ein Verzögerungsglied derart vorzuschalten, daß bei einer schnellen Betätigung eines Einstellorgans das Tastverhältnis nur allmählich den gewünschten Wert annimmt. Infolgen der festen Verzögerungszeit ist dieses System jedoch nicht in allen Betriebsfällen optimal. Dieser Nachteil ist auch der in der DE-OS 22 03 106 beschriebenen Chopperschaltung zu eigen, bei der das Überbrückungsschütz erst dann betätigt wird, wenn ein Beschleunigungspedal voll gedrückt ist und zusätzlich eine dann eingeleitete Verzögerungszeit abgelaufen ist. Die Maßnahme, das Überbrückungschütz immer dann zu betätigen, wenn das Pedal voll gedrückt ist, ist auch aus der DE-OS 20 08 299 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß ein Anrucken während des Anfahrens vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmal gelöst.
Es wurde gefunden, daß die Rucke beim plötzlichen Beschleunigen darauf zurückzuführen sind, daß die Spannungsdifferenz, die beim Einschalten des Schützes auftritt, im Verhältnis zur Motorspannung (EMK) noch zu groß ist. Dadurch, daß ein bestimmtes Tastverhältnis erst dann erreicht wird, wenn der Motor eine bestimmte Drehzahl erreicht hat, wird erreicht, daß die zu diesem Zeitpunkt auftretende Spannungsdifferenz so klein ist, daß kein Ruck spürbar ist. Das ist darauf zurückzuführen, daß der Tastverhältnis-Sollwert im instationären Betrieb wegen des Innenwiderstands der Batterie nicht proportional der Chopperspannung und damit der Motorspannung ist. Bei der Erfindung entspricht die Stellung des Beschleunigungsgebers der Tastverhältnisvorgabe.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Zeichnung zeigt in schematischer Form ein Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung zur Betätigung eines Überbrückungsschützes. Die Steuerschaltung steht in Verbindung mit einem Elektromotor 10, der einen Anker 11 und eine Feldwicklung 12 aufweist. Auch wenn der gezeigte Motor ein Reihenschlußmotor ist, so ist die Erfindung in gleicher Weise auch für Nebenschluß- und Compoundmotoren anwendbar. Zwar ist es üblich, Schütze zum Verbinden der Feldwicklung in einer Vorwärts- oder Rückwärts-Richtung vorzusehen, um die Drehrichtung des Motors zu steuern, diese Anschlüsse sind jedoch der Einfachheit halber in der Figuren weggelassen.
Mit dem Motor ist ein elektronischer Chopper 13 in Reihe geschaltet, der hier als ein steuerbarer Siliziumgleichrichter gezeigt ist. Der steuerbare Siliziumgleichrichter wird durch das Anlegen elektrischer Impulse an den Steueranschluß leitend gemacht. Die Speisung und Kommutierung des steuerbaren Siliziumgleichrichters dient dazu, den mittleren prozentualen Anteil der Leitfähigkeitszeit zu bestimmen, der hier als Tastverhältnis bezeichnet wird. Im durchgeschalteten Zustand dient der Siliziumgleichrichter dazu, den Motor 10 an eine Batteriespannungsquelle V b zu legen, wobei das Tastverhältnis den prozentualen Anteil der dem Motor zur Verfügung stehenden Quellenspannung bestimmt.
Es hat sich als unbrauchbar herausgestellt, das Tastverhältnis nahe 1 zu wählen. Um den an dem Siliziumgleichrichter auftretenden Spannungsabfall zu vermeiden und um eine übermäßige Erhitzung des Gleichrichters bei voller Leistung zu verhindern, ist gewöhnlich parallel zu der elektronischen Schaltvorrichtung ein Überbrückungsschütz 14 vorgesehen. Die Erregerwicklung des Überbrückungschützes 14 ist mit einer Stromquelle verbunden, die in Reihe mit einem Gleichrichter 15 geschaltet ist, die hier ein weiterer steuerbarer Siliziumgleichrichter ist. Somit kann durch Anlegen von Impulsen an die Steuerelektrode des steuerbaren Siliziumgleichrichters 15 zu geeigneten Zeiten der Hauptgleichrichter 13 von seiner Last abgeschaltet werden, wodurch dieser abkühlen kann und die maximale zur Verfügung stehende Spannung direkt an den Motor 10 angelegt wird.
Um den optimalen Nutzen des Überbrückungsschützes 14 unter allen möglichen Umständen zu erzielen, schlägt die vorliegende Erfindung eine Anordnung vor, die eine Anzahl von Variablen überwacht und das Überbrückungsschütz 14 bei gewissen vorbestimmten Kombinationen dieser Variablen betätigt. Die Vorwärts- und Rückwärts-Wicklungen eines Richtungsschützes 16 und 17 sind mit einem ODER-Gatter 18 gekoppelt, dessen Ausgangsgröße einem Master- oder Haupt-UND-Gatter 19 zugeführt wird. Eine Zeitver­ zögerungsschaltung 20 und ein zugehöriges UND-Gatter 21, die zweckmäßigerweise als eine einzige Einheit (Zeitverzögerung 20, 21) betrachtet werden können, empfängt sowohl ein Nicht-Bremsen-Signal als auch ein Signal, das die manuelle Schließung des Überbrückungs-Bedarfsschalters 22 anzeigt und daraufhin ein Befähigungssignal an das UND-Gatter 19 abgibt. Der Überbrückungs-Bedarfsschalter 22 ist zweckmäßigerweise mit einem bewegbaren Teil eines Potentiometers 23 zur Drehzahlsteuerung in bekannter Weise gekoppelt. Die am Schleifer des Potentiometers 23 auftretende Spannung wird einer gesteuerten Beschleunigungsschaltung 27 zugeführt, die ihrerseits einen Oszillator 24 steuert, dessen Ausgangsgröße das Tastverhältnis des Choppers 13 bestimmt. Die an den Oszillator 24 angelegte Spannung kann als direkt proportional zum Tastverhältnis des steuerbaren Siliziumgleichrichters angenommen werden. Diese Spannung wird auch einer Vergleichsanordnung 25 zugeführt, an deren nicht invertierenden Anschluß eine Bezugsspannung angelegt wird, so daß die Ausgangsspannung der Vergleichsanordnung 25 von einem diskreten Wert zu einem anderen wechselt, wenn das Tastverhältnissignal einen gewissen vorbestimmten Schwellwert überschritten hat. ein ODER- Gatter 26 empfängt die von der Zeitverzögerung 20, 21 und der Vergleichsanordnung 25 abgegebenen Signale und erzeugt beim Auftreten eines dieser Signale ein Ausgangssignal.
Bekanntlich ist es für eine elektrische Fahrzeugsteuerung der vorliegnden Art erforderlich, ein Strombegrenzungssystem vorzusehen. Mit 28 ist ein Strombegrenzungssystem bezeichnet, das in der DE-PS 24 52 121 näher beschrieben ist. Das Strombegrenzungssystem, das einfach einen Transistor aufweisen kann, dessen Leitfähigkeitsschwellwert verändert wird, begrenzt die Ausgangsgröße der steuerbaren Beschleunigungsschaltung 27, um den Oszillator 24 daran zu hindern, ein erhöhtes Tastverhältnis zu liefern, wenn der Motorstrom einen unerwünscht hohen Wert erreicht. Eine zweite Eingangsgröße zum Strombegrenzungssystem 28, die vom Ausgang des UND-Gatters 19 abgeleitet wird, dient dazu, den maximalen zulässigen Strom während derjenigen Perioden zu erhöhen, in denen das Überbrückungsschütz 14 betätigt ist. Dies liegt daran, daß das Überbrückungsschütz 14 wesentlich größere Ströme führen kann als ein steuerbarer Siliziumgleichrichter, ohne beschädigt oder überhitzt zu werden. Bekannte Systeme, in denen ein nicht variabler maximaler Strom vorgesehen war, zogen also keinen optimalen Nutzen aus dem Überbrückungsschütz und schränkten den Fahrzeugbetrieb unnötigerweise ein.
Bei einer zweiten Vergleichseinrichtung 29 liegt an einem Eingang eine Bezugsspannung Vr₂, und an einem zweiten Eingang liegt die Motorspannung an. Wenn die Motorspannung einen gewissen vorbestimmten Minimalwert Vr₂ überschreitet, erzeugt die zweite Vergleichseinrichtung 29 ein Ausgangssignal, das an einen Eingang des UND-Gatter 19 geführt wird. Eine weitere Vergleichseinrichtung 30 empfängt die Batteriespannung V b und erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die Abweichung von einer Bezugsspannung Vr₃ eine unerwünschte Verminderung des Batteriepotentials anzeigt. Ein UND-Gatter 31 empfängt zusammen mit der Ausgangsgröße des UND-Gatters 19 ein Signal, das ein Maß für einen über einem gewissen maximalen oder "Schwellwert" liegenden Motorstrom ist. Die Ausgangssignale des UND-Gatters 31 und der weiteren Vergleichseinrichtung 30 werden an ein ODER-Gatter 32 gelegt. Ein Ausgangssignal des ODER-Gatters 32 wird einem invertierenden Flip-Flop 33 zugeführt. Ein Startschalter 34 bewirkt, daß das Flip-Flop 33 aus noch zu beschreibenden Gründen zurückgestellt wird.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung wird nun anhand der oben aufgezählten Elemente im einzelnen beschrieben. Wenn es zunächst gewünscht wird, das Fahrzeug in Betrieb zu setzen, wird ein Hauptschalter geschlossen, was gewöhnlich durch einen Schlüsselverriegelungsmechanismus geschieht. Auf diese Weise wird die Batterieleistung dem System zugeführt, das die durch den Motor 10 und den steuerbaren Chopper 13 gebildete Schaltungsanordnung umfaßt. Der Startschalter 34 wird geschlossen und stellt das Flip-Flop 33 zurück, so daß für normale Betriebsbedingungen ein hohes Ausgangssignal oder eine logische "1" an den einen Eingang des Haupt-UND-Gatters 19 angelegt wird. Um das Fahrzeug in Betrieb zu setzen, muß an die Feldabweichung 12 ein elektrisches Feld geeigneter Richtung für entweder eine Vorwärts- oder eine Rückwärts-Bewegung angelegt werden. Zu diesem Zweck wird ein Wählschalter oder Richtungsschalter 35 geschlossen, um einer der Erregungswicklungen 16 oder 17 für die Vorwärts- bzw. Rückwärts-Schütze Leistung zuzuführen. Wenn die Richtung des Motormomentes gewählt ist, wird der Schleifer des Potentiometers 23 betätigt, was gewöhnlich durch ein Fußpedal oder einen Handhebel geschieht. Dadurch wird dem Osszillator 24 ein Signal zugeführt, sodaß das Tastverhältnis des Choppers 13 und somit die an den Motor 10 angelegte Durchschnittsspannung vergrößert wird.
Die zwischen dem Potentiometer 23 und dem Oszillator 24 angeordnete steuerbare Beschleunigungsschaltung 27 verhindert, daß das Tastverhältnis zu schnell vergrößert wird. Die steuerbare Beschleunigungsstufe liefert auch ein zweckmäßiges Mittel, durch das das Tastverhältnis und damit der Motorstrom begrenzt wird. Diese Funktion, die "Strombegrenzung" genannt wird, ist üblicherweise in Steuersysteme des Traktionsfahrzeuges eingebaut, um eine Beschädigung der Elemente des Systems zu verhindern.
Um die gesamte zur Verfügung stehende Spannung an den Motor 10 anzulegen, muß das Überbrückungsschütz 14 schließen. Dies kann geschehen, um eine maximale Geschwindigkeit zu erreichen. Das durch einen maximalen Stromfluß erzeugte maximal mögliche Drehmoment ermöglicht es, steile Rampen emporzufahren, Bordsteine oder andere Hindernisse zu überwinden usw. Das Überbrückungsschütz soll den Chopper 13 so häufig wie möglich kurzschließen, sodaß der Gleichrichter von seiner Stromführung entlastet wird und somit abkühlt.
Es kann angenommen werden, daß, wenn sich die Geschwindigkeitssteuerung in ihrer äußersten Position befindet, der Fahrer bzw. der Operateur das maximale zur Verfügung stehende Drehmoment und/oder die maximale verfügbare Geschwindigkeit wünscht. Aus diesem Grunde ist der mechanische Überbrückungs-Bedarfsschalter 22 üblicherweise mit dem Schleifer des Potentiometers 23 gekoppelt, so daß er geschlossen werden kann, wenn der Schleifer seine äußerste "EIN"-Position erreicht. Da dies auch während des Bremsens auftreten könnte, muß die Betätigung des Überbrückungs- Schütz 14 während des Bremsens verhindert werden, um einen übermäßigen Stromfluß aufgrund der Umkehr der Motorverbindungen zu vermeiden. Aus diesem Grunde wird ein Signal, das das Fehlen einer Bremsung anzeigt und das von einer in der US-PS 33 44 828 beschriebenen Bremschaltung abgeleitet werden kann, zusammen mit einem Signal von dem Überbrückungs-Bedarfsschalter 22 an eine Zeitverzögerungseinheit 20 angelegt. Da beide Signale zur Betätigung der Zeitverzögerung notwendig sind, kann die Einheit als eine UND-Funktion 21 enthaltend betrachtet werden, obwohl es in gleicher Weise so gesehen werden kann, daß das Vorhandensein eines Nutzbremssignales zur Sperrung der Zeitverzögerungseinheit 20 dient. Zusätzlich ist zur Rückstellung der Zeitverzögerung 20 ein Signal vom ODER-Gatter 18 erforderlich, das die Schließung von entweder dem Vorwärts- oder Rückwärts- Schütz anzeigt. Einen gewissen vorbestimmten Zeitraum nach der Schließung des Bedarfsschalters erzeugt dann die Zeitverzögerungseinheit 20 ein Signal zum Betrieb des Überbrückungsschützes.
Die Verwendung eines Bedarfsschalters zusammen mit einer Zeitverzögerung zum Betätigen des Schützes ist an sich bekannt. Diese einfache Lösung hat allerdings den Nachteil, daß die Annahme, daß das Fahrzeug seinen Betrieb bei voller Spannung nach Ablauf eines willkürlichen Zeitraumes erreicht hat, häufig falsch ist. Aus diesem Grunde werden durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung andere Kriterien für ein Betätigen des Schützes festgelegt.
Die zweite Vergleichseinrichtung 29 führt ein Befähigungssignal an das UND-Gatter 19, wenn die Spannung am Elektromotor 10 einen gewissen minimalen Bezugswert überschritten hat. Auch wenn es an sich möglich wäre, die Motorspannung vom Tastverhältnis des Schalters oder in äquivalenter Weise von dem den Betrieb des Oszillators 24 steuernden Signal abzuleiten, ist ein derartiges Verfahren anfällig bzw. empfindlich, wenn ein Fehler auftreten sollte, d. h. wenn beispielsweise der steuerbare Siliziumgleichrichter 15 versagt oder andere Schaltungselemente einen Leerlaufzustand im Leistungsfluß hervorgerufen haben sollten. Durch Begrenzung der minimalen Spannung, die über dem Motor auftreten muß, begrenzt das System auch die maximale Spannungsdifferenz oder den Sprung, der über dem Motor auftritt, wenn das Überbrückungsschütz 14 geschlossen wird. Dies wiederum begrenzt die Drehmoment­ differenz, die dem Fahrzeugantrieb zugeführt wird.
Somit soll das Überbrückungsschütz betätigt werden, wenn festgelegt ist,
  • a) daß die Vorwärts- oder Rückwärts-Richtungsschütze geschlossen sind,
  • b) der Überbrückungs-Bedarfsschalter geschlossen ist und das System nicht bremst und
  • c) der Motor sich nicht in einem "Blockier"-Zustand ("stall"- condition) befindet.
Die Zusammenführung der drei vorgenannten Faktoren erfolgt dann durch das UND- Gatter 19, das seinerseits den steuerbaren Siliziumgleichrichter 15 betätigt, so daß ein Strom durch die Erregungswicklung des Überbrückungsschützes fließen kann.
Um noch eine weitergehende Flexibilität zu erreichen und damit das Überbrückungsschütz zu allen möglichen Zeiten schließen kann, ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung so aufgebaut, daß noch andere Systemparameter überwacht werden. Eine Schwellwertschaltung, die hier als eine Vergleichseinrichtung 25 gezeigt ist, überwacht die an den Oszillator 24 angelegte Spannung und somit das Tastverhältnis des Choppers 13. Wenn das Tastverhältnis einen gewissen vorbestimmten Wert überschritten hat, der einer relativ großen, den Klemmen des Motors 10 aufgedrückten Spannung entspricht, wird durch die Vergleichseinrichtung 25 ein Befähigungssignal an das ODER-Gatter 26 geliefert. Auf diese Weise kann das Überbrückungsschütz geschlossen werden, auch wenn der Bedarfsschalter nicht geschlossen ist.
In vielen Anwendungsfällen ist es erstrebenswert, daß noch andere Faktoren zur Steuerung eines Überbrückungsschützes herangezogen werden. Ein zu kleines Batteriepotential verhindert ein Schließen der Kontaktstücke mit genügender Kraft, so daß die Kontakte bei Vibrationen oder Stoßbewegungen des Fahrzeuges prellen und springen. Dieses intermittierende Öffnen der Kontaktspitzen bewirkt eine Lichtbogenbildung und ein Brennen, das die Kontaktflächen stark beschädigen kann. Aus diesem Grunde wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Überwachung der Batterie V b mittels der weiteren Vergleichseinrichtung 30 vorgeschlagen. Die weitere Ver­ gleichseinrichtung 30 erzeugt ein Signal, wenn die Batteriespannung V b unter einen gewissen vorbestimmten Wert abfällt. Zusätzlich ist es wünschenswert, daß bei kleinen Geschwindigkeiten dem Motor nicht die volle Leistung zugeführt wird, da dies zu einem unerwünscht hohen Strom und deshalb zu einem möglicherweise beschädigenden Drehmoment führt. Um den maximalen Strom und somit das durch das System erzeugte Drehmoment zu begrenzen, wird der Motorstrom I Motor durch eine Schwellwertvorrichtung überwacht, dessen Ausgangsgröße dem einen Eingang des UND-Gatters 31 zugeführt wird. Zur gleichen Zeit wird an den anderen Eingang des UND-Gatters ein Signal gelegt, das die Erregung bzw. Speisung des Nebenschlußschützes anzeigt. Bei geschlossenem Überbrückungsschütz, wenn der Strom einen gewissen Maximalwert erreicht, erzeugt also das UND-Gatter 31 ein Signal, das zum Abschalten des Schützes verwendet wird.
Entweder einen Überstrom oder eine Unterspannung anzeigende Signale werden durch das ODER-Gatter 32 zu einem invertierenden Flip- Flop 33 durchgelassen. Das normalerweise von dem Flip-Flop erzeugte und dem UND-Gatter 19 zugeführe Signal steuert das UND- Gatter an, so daß das Überbrückungsschütz zu den entsprechenden Zeiten betätigt werden kann. Bei Überstrom- oder Unterspannungsbedingungen hört jedoch das invertierende Flip-Flop 33 auf, ein Signal zu erzeugen und sperrt dann den Betrieb des UND-Gatters 19. Da es denkbar ist, daß ein plötzlicher Stromstoß oder eine transiente Absenkung in der Batteriespannung auftreten könnte, wenn das Fahrzeug das erste Mal gestartet wird, ist ein Rückstellanschluß des Flip-Flops 33 durch einen Startschalter 34 derart gekoppelt, daß das Flip-Flop 32 jedes Mal zurückgestellt wird, wenn das Fahrzeug erneut gestartet wird.

Claims (12)

1. Steuerschaltung zur Betätigung eines Überbrückungsschützes (14) zur Überbrückung eines mit einem Elektromotor (10) in Reihe geschalteten Choppers (13) in Abhängigkeit davon, daß eine Stellvorrichtung zur Steuerung der Motordrehzahl (Potentiometer 23) auf einen vorbestimmten Wert eingestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Überbrückungsbedingung die Spannung am Elektromotor (10) höher als ein vorbestimmter Wert sein muß.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Überbrückungsbedingung ein Signal eines Richtungsschalters (35) dient, der einen Richtungsschütz (16, 17) auswählt und damit die Drehrichtung des Elektromotors (10) bestimmt.
3. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bremssensor ein Signal erzeugt, ein mit der Stellvorrichtung zur Steuerung der Motordrehzahl (Beschleunigungspedal 23) in Verbindung stehender Überbrückungs-Bedarfsschalter (22) ein weiteres Signal erzeugt, und die beiden Signale Eingangssignale einer Zeitverzögerung (20, 21) sind, deren Ausgangssignal als weitere Überbrückungsbedingung dienen kann.
4. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mittels des Richtungsschalters (35) erzeugte Signal als Rückstellsignal für die Zeitverzögerung (20, 21) dient.
5. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Stellvorrichtung zur Steuerung der Motordrehzahl (Beschleunigungspedal 23) über eine Beschleunigungsschaltung (27) sowohl einem Oszillator (24), dessen Ausgangssignal das Tastverhältnis des Choppers (13) bestimmt, als auch einer Vergleichsanordnung (25) zugeführt wird, die das zugeführte Signal mit einem vorbestimmten Schwellwert vergleicht und deren Ausgangsspannung bei Überschreitung des Schwellwerts von einem diskreten Wert zu einem anderen wechselt.
6. Steuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung der Vergleichsanordnung (25) als weitere Überbrückungsbedingung dienen kann.
7. Steuerschaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strombegrenzungssystem (28) vorgesehen ist, daß die Ausgangsgröße der Beschleunigungsschaltung (27) begrenzt.
8. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichseinrichtung (30) zur Überwachung der Batteriespannung (V b) vorgesehen ist, die, wenn die Batteriespannung (V b) unter einen vorbestimmten Wert abfällt, ein Signal erzeugt, das als weitere Überbrückungsbedingung dienen kann.
9. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwellwertvorrichtung den Motorstrom (I Motor) überwacht, und daß, wenn die anderen Überbrückungsbedingungen erfüllt sind, ein Signal erzeugt wird, das als weitere Überbrückungsbedingung dienen kann.
10. Steuerschaltung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgrund der Überwachung der Batteriespannung (V b) erzeugte Signal oder das aufgrund der Überwachung des Motorstroms (I Motor) erzeugte Signal einem nichtinvertierenden Flip-Flop (33) zugeführt wird, dessen Rücksetzung mittels eines Startschalters (34) beim Einschalten der Steuerschaltung erfolgt.
11. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfung der Überbrückungsbedingungen mittes UND- bzw. ODER-Gliedern erfolgt.
12. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Überbrückungsschützes (14) über eine Stromquelle (I A) und einem zu diesem in Reihe geschalteten Gleichrichter (15) erfolgt, an dessen Steuerelektrode aufgrund der Überbrückungsbedingungen erzeugte Impulse anliegen.
DE19752514987 1974-06-19 1975-04-05 Nebenschlusschuetzsteuerung Granted DE2514987A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/480,717 US3968414A (en) 1974-06-19 1974-06-19 Bypass contactor control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2514987A1 DE2514987A1 (de) 1976-01-08
DE2514987C2 true DE2514987C2 (de) 1990-10-25

Family

ID=23909069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752514987 Granted DE2514987A1 (de) 1974-06-19 1975-04-05 Nebenschlusschuetzsteuerung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3968414A (de)
JP (2) JPS5114611A (de)
DE (1) DE2514987A1 (de)
FR (1) FR2275331A1 (de)
GB (1) GB1502333A (de)
IT (1) IT1039097B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4133304A1 (de) * 1991-10-08 1993-04-15 Jungheinrich Ag Schaltungsanordnung fuer den betrieb eines gleichstrommotors als antrieb fuer ein fahrzeug, insbesondere flurfoerderfahrzeug

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4069445A (en) * 1975-10-28 1978-01-17 Towmotor Corporation Bypass control for a solid state switching device
US4096422A (en) * 1975-12-03 1978-06-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Motor control system
JPS5534832A (en) * 1978-08-31 1980-03-11 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Protection circuit of electric car
JPS5737985A (en) * 1980-08-15 1982-03-02 Shiro Sugimura Method and equipment for processing picture re-recording prevention of magnetic picture recording tape
GB2112233B (en) * 1981-12-23 1986-06-11 Gen Electric Electric vehicle current regulator
US4529919A (en) * 1983-01-05 1985-07-16 Towmotor Corporation Plugging and plugging override control apparatus
US4586331A (en) * 1983-05-26 1986-05-06 Caterpillar Industrial Inc. Automatic hydraulic speed control
US4772829A (en) * 1987-05-21 1988-09-20 Caterpillar Industrial Inc. Apparatus for interactively accelerating an electric drive vehicle
JPH01164279A (ja) * 1987-12-19 1989-06-28 Pioneer Electron Corp スピンドルモータの停止制御装置
JP2771308B2 (ja) * 1990-04-04 1998-07-02 株式会社日立製作所 電気車制御装置
USRE36454E (en) * 1994-11-02 1999-12-21 General Electric Company Electrical propulsion systems for a vehicle
US5565760A (en) * 1994-11-02 1996-10-15 General Electric Company Electrical propulsion systems for a golf car
DE19502224C1 (de) * 1995-01-25 1996-02-15 Daimler Benz Ag Serieller Hybridantrieb, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
US6771034B2 (en) * 2001-02-21 2004-08-03 Mattel, Inc. Children's ride-on vehicle with electronic speed control
US6838847B2 (en) * 2002-05-09 2005-01-04 Siemens Vdo Automotive Inc. Stall protection based on back EMF detection
US11639669B2 (en) * 2021-02-08 2023-05-02 General Electric Company Systems and methods for selectively disconnecting embedded electrical machines in gas turbine engines

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3349309A (en) * 1964-12-04 1967-10-24 Yale & Towne Inc Industrial truck power circuit
CH461573A (de) * 1966-12-21 1968-08-31 Bosch Gmbh Robert Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug
CH461574A (de) * 1966-12-21 1968-08-31 Bosch Gmbh Robert Antriebsanordnung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
DE2008299A1 (de) * 1970-02-23 1971-09-16 Wagner Kg E Fahrzeug, insbesondere Stapler
DE2111182A1 (de) * 1970-03-09 1971-10-07 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Betaetigungs- und Steueranordnung fuer elektrisch angetriebene Fahrzeuge
US3764810A (en) * 1970-12-22 1973-10-09 Westinghouse Electric Corp Sensitivity scintillation crystal and method therefor
GB1377502A (en) * 1971-01-20 1974-12-18 Cableform Ltd Control system for battery operated vehicles
JPS4920407A (de) * 1972-06-22 1974-02-22
US3826959A (en) * 1973-06-13 1974-07-30 Gen Electric Bypass contactor circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4133304A1 (de) * 1991-10-08 1993-04-15 Jungheinrich Ag Schaltungsanordnung fuer den betrieb eines gleichstrommotors als antrieb fuer ein fahrzeug, insbesondere flurfoerderfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
GB1502333A (en) 1978-03-01
IT1039097B (it) 1979-12-10
FR2275331A1 (fr) 1976-01-16
DE2514987A1 (de) 1976-01-08
JPS5859302U (ja) 1983-04-21
JPS5114611A (de) 1976-02-05
US3968414A (en) 1976-07-06
FR2275331B1 (de) 1979-10-19
JPS5926722Y2 (ja) 1984-08-03

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