DE2810010A1 - Steuerschaltung fuer einen elektrischen fahrzeugmotor - Google Patents
Steuerschaltung fuer einen elektrischen fahrzeugmotorInfo
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Description
!U
Lucas Industries Limited
Great King Street,
Birmingham B19 2XF, England
Great King Street,
Birmingham B19 2XF, England
Steuerschaltung für einen elektrischen Fahrzeugmotor
Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen elektrischen
Fahrzeugmotor , bei der der Motorstrori durch periodisches
Schließen und Öffnen eines Haupt Stromkreises gesteuert wird, wenn er einen unteren Grenzwert unterschreitet oder einen
oberen Grenzwert überschreitet, deren Größen vom Fahrer geändert werden können.
Es ist bei einer solchen Schaltung bekannt, zwischen einem Paar von Stromschienen den Motor in Reihe mit einem Hauptthyris.tpr
anzuordnen. Um den Hauptthyristor abzuschalten, muß. der gesamte Motorstrom über einen kommutierenden Weg
umgelenkt.werden, der besteht aus einem zweiten Thyristor,
einer; ersten Induktivität und einem Kondensator, die in Reihe liegen mit einer zweiten Induktivität quer zum Kondensat
o,Pr derart, daß beim Zünden die Spannung am Kondensator
wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Schaltung wesentlich
zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Steuerschaltung
der vorgenannten Art dadurch gelöst, daß ein erster Steuerkreis vorgesehen ist zum Zünden des Hauptthyristors, wenn der Strom
im Anker des Motors den unteren Grenzwert unterschreitet, ein zweiter Steuerkreis vorgesehen ist zum Zünden des zweiten
Thyristors, wenn der Strom im Anker des Motors den genannten
C/w. - 4 -
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oberen Grenzwert überschreitet und ein dritter Steuerkreis ein beim Aufhören des Stroms zum kommutierenden Kondensator
ansprechendes Glied aufweist, das ein Zünden des dritten Thyristors bewirkt, wenn ein solcher Strom aufhört.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Schaltung für den Motor und einen Thyristor-Zerhacker,
Fig. 2 zeigt eine Fühlschaltung eines Kommutatorkondensators
,
Fig. 3 zeigt eine Stromkomparatorschaltung und die
Zündschaltung für einen der Thyristoren der Zerhackerschaltung der Fig. 1,
Fig. M und 5 zeigen Zündschaltungen für die beiden anderen
Thyristoren der Fig. 1,
Fig. 6 und 7 zeigen andere logische Schaltungen der Steuerschaltung.
Gemäß Fig. 1 besitzt der Motor eine Ankerwicklung 10 und eine Feldwicklung 11. Ein Kontakt F verbindet eine Seite der Ankerwicklung
10 mit einer positiven Stromschiene 12, deren Spannung gegenüber einer zweiten Stromschiene 13 etwa 200 V beträgt,
und ein Kontakt R verbindet die andere Seite der Ankerwicklung 10 mit der Stromschiene 12. Die beiden Seiten der Ankerwicklung
10 sind ferner mit zwei Festkontakten eines Umschalters F/RB
verbunden, dessen gemeinsamer Kontakt über einen Induktor 14 mit der Feldwicklung 11, einem Hauptthyristor SCRl und einer
Hauptsicherung 15 mit der Schiene 13 verbunden ist. Vier
Dioden D1 bis D^. verbinden die beiden Seiten der Ankerwicklung
10 mit den Schienen 12, 13 derart, daß die Anode der Diode D1
mit der gleichen Seite der Ankerwicklung verbunden ist wie der Kontakt F, während ihre Kathode mit der Schiene 12 verbunden
ist, die Kathode der Diode D2 mit der Anode der Diode D1
verbunden ist, während ihre Anode mit der Schiene 13 verbunden ist, die Anode der Diode D, mit der anderen Seite der Ankerwicklung
IO verbunden- ist, während ihre Kathode mit der Schiene
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12 verbunden ist, und die Kathode der Diode D1, mit der Anode
der Diode D, verbunden ist, während ihre Anode über eine
Bremsstrom-Sicherung 16 mit der Schiene 13 verbunden ist. Die Anode einer weiteren Diode Df- ist mit der Anode des Thyristors
SCRl verbunden, während ihre Kathode mit der Schiene 12 verbunden ist. Die Kathode einer sechsten Diode Dg ist mit dem
gemeinsamen Kontakt des Schalters F/RB verbunden, während ihre Anode 13 verbunden ist. Zum Umschalten des Stroms durch
den Thyristor SCRl ist ein zweiter Thyristor SCR2 in Reihe mit Spule 17 mit sättigbarem Kern, einer Sicherung 18 und
einem Kommutatorkondensator 19 vorgesehen zwischen der Anode des Thyristors SCRl und der Schiene 13. Ein dritter Thyristor
SCR3 liegt in Reihe mit einer quer zum Kondensator 19 liegenden Induktivität 20.
Bei normalem Vorwärtslauf ist der Kontakt F geschlossen und der Schalter F/RB ist nach rechts geschlossen durch Kontaktgeber,
die durch Schaltungen bewegt werden, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind und deren Einzelheiten für das Verständnis
dieser Erfindung nicht erforderlich sind. Wenn der Hauptthyristor
leitend ist, fließt Strom über den Kontakt F "vorwärts" durch die Ankerwicklung, den Schalter F/RB, die Induktivität 14, die
Feldwicklung 11, den Thyristor SCRl und die Hauptsicherung 15· Wenn der Thyristor SCR2 gezündet ist (es sei angenommen, daß
an der oberen Platte des Kondensators 19 negative Spannung herrscht) so wird der Strom vom Hauptthyristor SCRl über die
Induktivität 17 zum Kondensator 19 abgeleitet. Dadurch wird der Thyristor SCRl ausgeschaltet. Der abgeleitete Strom führt zum
Aufladen des Kondensators 14, bis die Spannung an der oberen
Platte des Kondensators 19 so hoch ist wie die der Anode des Thyristors SCRl. Dann fährt die Induktion 17 fort dem Kondensator
19 Strom zuzuführen, und die Induktivität 14 bewirkt, daß in der Ankerwicklung und in der Kernwicklung Strom über
die "Freilauf-Diode" D5 fließt. Die Spule 17 und der Kondensator
19 wirken als Resonanzkreis; wenn die Spannung am Kondensator 19 ihren Höhepunkt erreicht.(d.h. wenn der Strom in der Induktivität
17 auf Null abfällt) schaltet der Thyristor SCR2 ab und die Ladung wird dann am Kondensator 19 gehalten. Der Strom
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in den Wicklungen von Anker und Feld des Motors sinkt auf Null ab.
Beim Zünden des Thyristors SCR3 wird die Induktivität 20 quer zu dem geladenen Kondensator 19 geschaltet. Der Kondensator
19 entlädt sich daher über die Induktivität j dieser Strom
fließt bis ein negativer Spannungshöhepunkt erreicht ist,
der aufrechterhalten wird, bis die nächste Kommutierung
erforderlich wird. Für einen Rückwärtslauf wird der Kontakt F geöffnet, der Kontakt R geschlossen und der Schalter F/RB nach links geschlossen. Zum Nützbremsen bei vorwärtslaufendem Motor werden die Kontakte F und R geöffnet und der Schalter F/RB ist nach links geschaltet. In der Ankerwicklung induzierter Strom fließt dann durch den Schalter F/RB, die Induktivität I1*, die Feldwicklung 11, den Thyristor SCRl1 die Sicherungen 15 und 16 und die Diode D1^.
fließt bis ein negativer Spannungshöhepunkt erreicht ist,
der aufrechterhalten wird, bis die nächste Kommutierung
erforderlich wird. Für einen Rückwärtslauf wird der Kontakt F geöffnet, der Kontakt R geschlossen und der Schalter F/RB nach links geschlossen. Zum Nützbremsen bei vorwärtslaufendem Motor werden die Kontakte F und R geöffnet und der Schalter F/RB ist nach links geschaltet. In der Ankerwicklung induzierter Strom fließt dann durch den Schalter F/RB, die Induktivität I1*, die Feldwicklung 11, den Thyristor SCRl1 die Sicherungen 15 und 16 und die Diode D1^.
Fig. 1 zeigt ferner eine Einrichtung zum Abfühlen des Ankerstroms,
die eine ferromagnetische Schleife 21 aufweist, die einen der zur Ankerwicklung 10 führenden Leiter umschlingt,
eine Hall-Effekt-Vorrichtung 22 im Spalt dieser Schleife und einen Differentialverstärker A1 dessen Eingänge über Widerstände
Rl und R2 mit den Klemmen der Vorrichtung 22 verbunden sind. Ein Rückkopplungswiderstand R, verbindet die invertierenden
Einganipklemmendes Verstärkers A1 mit seinen Ausgangsklemmen und
ein Vorspannungswiderstand R1. verbindet die nicht-invertierenden
Klemmen mit Erde. Eine Widerstandsthermistor-Schaltung 23 ist am Ausgang des Verstärkers A^ zwecks Temperaturkompensation
vorgesehen.
Ferner ist eine Schaltung vorgesehen, um den Zeitpunkt festzustellen,
an dem die Spannung an der Induktion 17 sich umkehrt und die Diode O1- beginnt während der Kommutation zu leiten.
Im dargestellten Beispiel umfaßt diese Schaltung eine Diode D„,
einen Widerstand und die Lichtsendende Diode eines Opto-Kopplers, die in Reihe quer zur Induktivität 17 liegen. Der
Transistor des Opto-Kopplers ο ist in einer (nicht im einzelnen
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dargestellten) "Fertig-Schaltung" enthalten, die an einer
Klemme 24 einen Ausgangsimpuls erzeugt, solange an der
Induktion 17 eine umgekehrte Spannung liegt. Dieser Impuls kann stattdessen auch erzeugt werden mittels eines Stromdetektors
an der mit der Freilaufdiode Dr verbundenen Leiter. Ein solcher
Detektor kann ein Stromwandler oder ein anderer Hall-Effekt-Detektor sein, wobei letzterer zu bevorzugen ist.
Fig. 2 zeigt einen Stromkreis zum Überwachen der Spannung, die
am Kondensator 19 nach dem Zünden des Thyristors SCR3 auftritt. Diese Schaltung enthält einen pnp-Transistor Q1, dessen
Kollektor mit der Schiene 13 und dessen Basis über einen hochohmigen Widerstand Rp- mit dem Kondensator 19 verbunden
ist. Der Emitter des Transistors Q1 ist über einen stromleitenden
Widerstand Rg und eine lichtsendende Diode eines Opto-Kopplers 0 mit der Schiene 25 verbunden. Ein Widerstand R„
liegt zwischen der Basis des Transistors Q1 und der Schiene 25,
während die Kathode einer Diode Dg mit der Schiene 25 verbunden
ist und deren Anode mit der Basis des Transistors Q1 verbunden
ist, um den Transistor Q1 in der Periode zu schützen, in der
die Kondensatorspannung bei der Kommutierung positiv ist. Der Strom von der Schiene 12 zur Schiene 25 wird durch eine
Zener-Diode geregelt. Zu diesem Zweck sind die Schienen 12 und 25 durch einen Widerstand RQ miteinander verbunden, und eine
Zener-Diode ZD1 ist mit ihrer Kathode mit der Schiene 25 und
mit ihrer Anode mit der Schiene 13 über einen Beruhigungskondensator C1 verbunden.
Der Kollektor des Foto-Transistors des Opto-Kopplers 0 ist
mit einer +15V-Schiene 26 verbunden, die mit einer Grundschiene 27 und einer -15V-Schiene einer Stromquelle verbunden ist,
die isoliert ist von den Fahrstrom-Schienen 12, 13· Der Emitter dieses Foto-Transistors ist über einen Widerstand R10 mit der
Schiene 27 verbunden, während ein Widerstand R11 seine Basis
mit seinem Emitter verbindet. Der Foto-Transistor eines anderen Opto-Kopplers 0, ist ebenfalls mit einem Widerstand R12 und
einem Widerstand R1, verbunden. Die Emitter dieser beiden
Transistoren sind ebenfalls über Widerstände R1^ und R1,-
R09837/088? - q _
mit der invertierenden bzw. nicht-invertierenden Eingangsklemme eines Funktionsverstärkers verbunden. Ein Widerstand R1^ verbindet
die nicht-invertierende Eingangsklemme des Verstärkers A. mit der Schiene 27, während die Ausgangsklemme des Verstärkers
mit der Kathode einer Diode Dq verbunden ist, deren Anode mit der Basis eines pnp-Transistors Q2 verbunden ist,
wobei ein Potentiometer R17 den Emitter dieses Transistors
mit der Schiene 27 verbindet. Der Kollektor des Transistors Q„
ist über die lichtsendende Diode des Opto-Kopplers 0-. mit der
Schiene 28 verbunden. Ein Widerstand R1O verbindet die Basis
des Transistors Q2 mit der Schiene 27. Der Emitter des
Transistors Q2 ist über einen Widerstand R1Q und einen zu
ihm parallel liegenden Kondensator C? mit der invertierenden
Eingangsklemme des Verstärkers A1 verbunden.
Die beschriebene Schaltung erzeugt eine Spannung an dem Potentiometer
R-I7J die in einem im wesentlichen linearen Verhältnis
zur Spannung am Kondensator 19 steht (abgesehen den Fall, daß diese Spannung infolge der Kommutierung positiv ist). Die Anwendung
des Opto-Isolators 0^, in der Rückkopplungsschleife des
Verstärkers A. bewirkt eine Kompensation für die durch Temperatur
bewirkte. Nichtlinearität und Leistungsschwankung des Opto-Isolators
Op, vorausgesetzt, daß die beiden Opto-Isolatoren
Op und O im vernünftigen Verhältnis angeordnet sind.
Der Schieber des Potentiometers R17 ist sowohl mit einer auf
den Funktionsverstärkern A2 und A, beruhenden "Sample- und
Halt-Schaltung" als auch mit einem Spannungs-Schwellenwertdetektor des Funktionsverstärkers A1^ verbunden. Die "Sample- und
Halt-Schaltung" weist einen η-Kanal Feld-Effekt-Transistor Q, auf, dessen Senke mit der Ausgangsklemme des Verstärkers A2
verbunden ist und dessen Quelle mit einer Seite des Kondensators C-, verbunden ist, dessen andere Seite mit der Schiene
27 verbunden ist. Die umkehrende Eingangsklemme des Verstärkers
Ap ist über einen Widerstand R1Q mit dem Schieber des Potentiometers
R17 verbunden, während die nicht-invertierende Eingangsklemme über einen Widerstand R ' mit der Schiene 27 und über
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Z8 lOO'lö
einen Widerstand Rp1 mit der Schiene 28 verbunden ist. Ein
Rückkopplungswiderstand Rp? verbindet die Ausgangsklemme des
Verstärkers Ap mit der invertierenden Eingangsklemme desselben, so daß der Verstärker A„ als linearer invertierender Verstärker
wirkt.
Ein Vorspannungs widerst and Rp-, verbindet die Ausgangsklemme des
Verstärkers A„ mit dem Tor eines Feld-Effekt-Transistors Q^,
der ferner mit der Anode einer Diode D1n verbunden ist. Die
Kathode der Diode D^0 ist über einen Widerstand Rp^ mit dem
Kollektor eines npn-Transistors Q1, verbunden, dessen Emitter
mit der Schiene 28 und dessen Kollektor über einen Widerstand Roc mit der Schiene 26 verbunden ist. Die Basis des Transistors
Q1. ist verbunden mit dem Verbindungspunkt von zwei in Reihe
zwischen dem Kollektor des pnp-Transistors Qf- und der Schiene
28 liegender Widerstände Rpg und R37 verbunden. Der Emitter des
Transistors ist mit der Schiene 26 verbunden und ist vorgespannt über einen zwischen der Schiene 26 und der Basis des Transistors
Qjj liegenden Widerstand Rpß» wobei der Transistor außerdem über
einen Widerstand Rpg mit der Klemme 29 verbunden ist (s. Fig. 7).
Während die Klemme 29 eine Spannung hat, die der Spannung der Schiene 26 nahekommt, sind die Transistoren Q1J und Q1- abgeschaltet
und der Feld-Effekt-Transistor Q^ ist nichtleitend. Wenn die
Spannung an der Klemme 29 abfällt, wie das weiter unten erläutert wird, so werden die Transistoren Q4 und Q,- eingeschaltet und
der Feld-Effekt-Transistor Q-, nimmt den Zustand geringen Widerstands
ein, so daß der Kondensator C-, schnell geladen und entladen
werden kann gemäß der dann an der Ausgangsklemme der Verstärkers
Ap vorhandenen Spannung.
Der Verstärker A, ist als Spannungs-Folger geschaltet, so daß er eine hohe Eingangsimpedanz besitzt und somit nicht eine
Entladung des Kondensators C-. bewirkt. Ein Widerstand R,q verbindet
den Kondensator C, mit dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers A,, wobei ein Widerstand R-.. die Aus gangs klemme
des Verstärkers A-, mit dessen invertierenden Eingangsklemme verbindet.
Die Augangsklemme des Verstärkers A-, ist ferner mit der
Kathode einer Diode D^1 verbunden, die über einen- normalerweise
geschlossenen Relais-Kontakt mit der Klemme 30 verbunden ist
(s. Fig. 3). Der Verstärker A4 ist als ein Komparator mit
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Hysterese geschaltet. Seine invertierende Eingangsklemme ist über einen Verstärker R-,ρ mit dem Schieber des Potentiometers
R. verbunden, während seine nicht-invertierende Eingangsklemme
mit dem gemeinsamen Punkt eines Paares von in Reihe zwischen den Schienen 27 und 28 liegenden Widerständen R„ und R^ und
außerdem über einen Widerstand R^1- mit ihrer Ausgangsklemme
verbunden ist, die mit der Klemme 31 verbunden ist.
Fig. 3 zeigt schematisch die Anordnung, bei der die Signale der Strom-Transducer-Schaltung der Fig. 1 und des Kondensator-Spannungsschalters
der Fig, 2 benutzt werden. Das Stromsignal wird über einen Widerstand Rj,,. der invertierenden Eingangsklemme
eines Funktionsverstärkers Α_ zugeführt, der als Komparator
mit Hysterese geschaltet ist. Die erforderliche Hysterese wird erzielt durch Widerstände R^p» R/iv die in Reihe zwischen der
Aus gangs klemme des Verstärkers Ap- und der Schiene 27 liegen,
wobei deren gemeinsamer Punkt mit der nicht-invertierenden Ausgangsklemme des Verstärkers A1- verbunden ist. Die invertierende
Eingangsklemme des Verstärkers A1- ist über einen Widerstand R1,^
mit einer Schaltung verbunden» die ein Signal erzeugt, das den Motorstrombedarf anzeigt. Sie erhält Eingangssignale von einem
Geschwindigkeitsumwandler 33 und Potentiometern 31J und 35 des
Beschleunxgungspedals bzw. Bremspedals und erzeugt ein Gleichstromsignal, das dem gewünschten Durchschnittsmotorstrom entspricht,
der entsprechend der Betätigung der Pedale ist. Einzelheiten einer solchen Schaltung ergeben sich aus der früheren
deutschen Patentanmeldung P 26 08 357·
Die Ausgangsstufe besteht aus einem Funktionsverstärker A100*
der entweder in invertierender oder in nicht-invertierender Art arbeitet, je nach dem ob ein Transistor Q100 vorhanden ist
oder nicht. Die invertierende Eingangsklemme des Verstärkern ist über einen Widerstand R1C0 mit einem Punkt der Schaltung 32,
der andererseits über zwei gleich große Widerstände R^n1*
mit der nicht-invertierenden Eingangsklemme verbunden ist. Ein mit einem Kondensator C10O in Reihe liegender Widerstand
verbindet die Ausgangsklemme des Verstärkers A100 mit der
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Erdschiene 27. Ein Widerstand FLc-h verbindet die Stelle, an
der der Widerstand R 1(-^ mit dem Kondensator C100 verbunden ist,
mit der Anode der Diode D-jqqj deren Kathode mit der Basis eines
Transistors Q101 als Emitter-Polger verbunden ist. Zwei in
Reihe geschaltete Widerstände verbinden den Emitter des Transistors C^lOl mit der Schiene 27» wobei der Verbindungspunkt dieser
beiden Widerstände mit der invertierenden Eingangsklemme des Verstärkers A100 über einen Rückkopplungswiderstand R-tcy verbunden
ist. Der Emitter des Transistors Q1Qi ^-s^ über den
Widerstand Ru1^ mit der invertierenden Eingangs klemme des
Verstärkers An- verbunden.
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5
Die Klemme 30 ist mit der Basis des Emitter-Folge-Transistors Q101 verbunden. Wenn der Ausgang des Verstärkers A hoch ist,
ist die Spannung an seiner nicht-invertierenden Eingangsklemme auf einem bestimmten positiven Niveau, das durch die Spannung
an seiner invertierenden Eingangsklemme überschritten werden muß,bevor der Verstärkerausgang negativ werden kann. Ebenso
liegt eine feste negative Spannung an der nicht-invertierenden Eingangs klemme des Verstärkers A1- an, wenn die Ausgangsleistung
des Verstärkers An- niedrig ist. Die über die Widerstände Rj...
und Ruu zugeführten Signale haben entgegengesetzte Polarität;
diese Widerstände können als Potentialteiler angesehen werden, so daß für ein gegebenes Bedarfssignal die Ausgangsleistung
des Verstärkers A1- abnimmt, wenn eine obere Stromgrenze überschritten
wird und zunimmt, wenn der Motorstrom geringer ist als eine untere Stromgrenze, wobei beide Grenzen durch den
Fahrer mittels der Pedale 34, 35 geändert werden können.
Die Wirkung des über die Klemme 30 zugeführten Kondensator-Spannungs-Signals
besteht darin, daß das Niveau, bis zu dem das Strombedarfssignal abnimmt, angehoben wird, wenn die Kondensatorspannung
zu niedrig ist.
Die Ausgangsklemme des Verstärkers A1- ist. über eine Diode D12
und einen Spannungsverteiler R^g» Rj17 rait der Basis eines
npn-Transistors Qg verbunden, dessen Emitter mit der Schiene 27,
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und dessen Kollektor über den Widerstand 48 mit der Schiene
verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Qg ist mit der
Klemme 36 (Fig. 4) verbunden und außerdem mit der Kathode einer Diode D.,, deren Anode über einen Widerstand Rr- mit der Schiene
26 verbunden ist. Eine Diode D1J, verbindet die Anode der Diode
Dx, mit der Klemme 37 (Fig. 7). Die Kathode einer Zener-Diode
ZDp ist mit den Anoden der Dioden D1, und D1U verbunden, während
ihre Anode über einen Widerstand R1-Q mit der Schiene 27 verbunden
ist. Der Widerstand R1,q und die Zener-Diode ZD„ sind
so gewählt, daß die Zener-Diode nichtleitend ist, wenn eine der Dioden D1-,, D.^ leitend ist, d.h. wenn der Transistor Qr
eingeschaltet oder die Spannung an der Klemme 39 niedrig ist.
Der Emitter eines npn-Transistors Q7 ist mit der Schiene 2 7
verbunden, während seine Basis mit der Anode der Zener-Diode ZDp
und sein Kollektor über einen Widerstand R^1 mit der Schiene
verbunden ist. Der Transistor Q7 ist eingeschaltet, wenn die
Zener-Diode ZD„, leitend ist.
Der Emitter des Transistors Q7 ist über einen Potentialteiler
R,_2> R(T3 roit der Basis eines npn-Transistors Qn verbunden, der
einen Oszillator steuert, der auf einem Unijunktion Transistor
Qq und einem Kondensator Cj, beruht. Die zweite Basis dieses
Transistors Qq ist über zwei in Reihe geschaltete Widerstände
Rj-u, R1-J- mit der Schiene 27 verbunden, während seine erste
Basis über einen Widerstand 56 mit der Schiene 26 verbunden ist. Es bestehen zwei getrennte Ladewege für den Kondensator Cl, der
die Frequenz des Oszillators bestimmt. Der eine Weg wird gebildet durch einen Widerstand Rc7* der in Reihe mit dem Kondensator
C1, zwischen den Schienen 26, 27 liegt. Der andere Weg
wird gebildet durch einen Widerstand Rcgj eine Diode D11-, eine
Diode D1^ und einen Widerstand R™» d*e i-n Serie quer zum
Widerstand R^7 liegen, wobei der Gesamtwiderstand der Wider"
stände R-n, R„Q merkbar geringer ist als der des Widerstandes R157.
Eine Diode D17 liegt quer zu der Reihenkombination des Widerstandes
Rc-Q und der Diode D1^ mit einer zur Diode D^ umgekehrten
Polarität. Die Anode der Diode D1^ und die Kathode der Diode D1-sind
mit dem Kollektor des Transistors Qg verbunden. Die Anode
0098 3 7/0882 '-14-
der Diode D1r ist mit der Anode einer Diode D1O verbunden,
deren Kathode mit der Anode eines Thyristors SCR1J verbunden
ist, dessen Kathode mit der Schiene 27 verbunden ist.
Wenn der Transistor Qg leitend ist, arbeitet der Oszillator nicht, da der Kondensator in entladenem Zustand gehalten wird.
Wenn der Transistor Q 8 eingeschaltet ist, d.h., wenn der Transistor Q7 eingeschaltet ist, beginnt der Oszillator bei
einer relativ hohen Frequenz zu laufen, bis der Thyristor SCR1I
gezündet ist, wie dies weiter unten beschrieben werden wird. Dann wird der Oszillator, solange der Transistor Qo ausgeschaltet
ist, mit einer niedrigen, durch den Widerstand R7
bestimmten Frequenz laufen. Der gemeinsame Punkt der in Reihe geschalteten Widerstände R1.,., R1-,- ist mit der Basis eines
Transistors Q10 verbunden, der Emitter mit der Schiene 27 und
dessen Kollektor über einen Widerstand Rg„ mit der Schiene 26
verbunden. Der Kollektor des Transistors Q1Q ist verbunden mit
der Trägerklemme einer integrierten Zeitgeberschaltung T1
(dargestellt als die eine Hälfte eines Doppel-Zeitgeber-Schaltkreises vom Typ NE556). Die Entladungs- und Schwellen-Klemmen
dieser Zeitgeberschaltung sind verbunden mit dem Punkt, an dem der Widerstand R^1 und ein mit ihm zwischen den Schienen 26
Dl
und 27 in Reihe liegender Kondensator Cj- miteinander verbunden
sind. Die Spannungssteuerungs-Klemme dieser Schaltung ist über einen Kondensator Cg mit der Schiene 27 verbunden, während die
Rückstellklemme mit dem Kollektor eines npn-Transistors Q11
verbunden ist, dessen Emitter mit der Schiene 27 und dessen Kollektor über einen Widerstand Rg2 mit der Schiene 26 verbunden
ist. Die Basis des Kollektors Q11 ist über einen Widerstand Rg,
mit der Schiene 27 verbunden und über einen Widerstand Rgj. mit
der Kathode einer Diode D1„, deren Anode mit dem Kollektor des
Transistors Q7 verbunden ist. Die Basis des Transistors Q11
ist ferner über einen Widerstand Rgj- mit der Kathode einer
Diode Dp^verbunden, deren Anode mit der Klemme 40 verbunden'ist.
Die Ausgangsklemme der Zeitgeberschaltung T1 ist mit einer
Klemme 41 und von dort mit dem Tor des Hauptthyristors SCRl
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2b iüü ti)
verbunden. Die Ausgangsklemme ist ferner über einen normalerweise
geschlossenen, über Steuerungskontakt 42 und einen Widerstand
Rg0 mit dem Tor des Thyristors SCRk verbunden, das außerdem
über einen Widerstand Rg7 mit der Schiene 27 verbunden ist.
Wenn die Spannung an der Klemme 40 niedrig und an der Klemme 89 hoch ist, so daß der Transistor Qg abgeschaltet ist, wird der
Transistor Q7 durch den vom Komparator-Funktionsverstärker A1-gelieferten
Strom eingeschaltet, wodurch der Oszillator beginnt, mit verhältnismäßig hoher Frequenz zu schwingen und der Zeitgeber
T^ angesteuert werden, weil unter diesen Umständen der
Transistor Q11 abgeschaltet ist, wobei die Widerstände R1-Q und
Rj-Q sowie der Kondensator Cj. eine Verzögerung von etwa 70/U S
bis zu solchem Ansteuern bestimmen. Bedingt durch den Widerstand Rg. und den Kondensator Cg ergibt sich an der Zeitgeberausgangsklemme
eine Spannungserhöhung von 20,uS. Dieser Ausgangsimpuls
zündet die Thyristoren SCRl und SCR4, wobei der letztere den Ladeweg für den Kondensator C2, unterbricht. Der
Widerstand R^7 und der Kondensator Cj. bestimmen die Wiederholungsfrequenz des Oszillators zu etwa 20 Hz, so daß zusätzliche Zündungsimpulse
durch den Zeitgeber T1 bei dieser Frequenz erzeugt
werden, wenn die Stromgröße in Thyristor SCRl nicht ausreicht, um ihn leitend zu halten, wenn die Ausgangsleistung des Stromkomparator-Funktionsverstärkers
Aj- ansteigt * (und dadurch anzeigt,
daß der Strom seine obere Grenze erreicht hat). Dabei wird der Transistor Qg eingeschaltet und der Transistor Q7 ausgeschaltet,
der die Transistoren Qg und Q11 einschaltet. Der Transistor
Q11 hält die Rückstellklemme des Zeitgebers T1 niedrig, so daß
er nicht angesteuert werden kann,und der Transistor Qg den
Kondensator C1^ in Ent ladungszustand hält, so daß der Oszillator
aufhört zu laufen.
Die Klemmen 36, 39 und 40 ergeben Eingangssignale für die in
Fig. 4 dargestellte Schaltung, die die Zündung des Thyristors SCR2 steuert. Ein Widerstand R70 verbindet die Klemme 36 mit
der Anode einer Zener-Diode ZD^, deren Kathode über einen Widerstand
R71 mit den Schienen 26 verbunden ist, so daß die Zener-Diode
ZD-, nur leitend wird, wenn der Transistor Qg der Fig. 3
eingeschaltet ist (d.h. wenn die Ausgangsspannung des Strom-Komparator-Verstärkers
A5 hoch ist). Die Kathode der
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ORiGlNAL INSPECTED
Zener-Diode ZD ist mit der Basis eines pnp-Transistors Q12
verbunden, dessen Emitter mit der Schiene 26 und dessen Kollektor mit der Schiene 27 über einen Widerstand R73 verbunden
ist. Der Kollektor des Transistors Q12 ist über einen Widerstand
R75 und einen damit in Reihe liegenden Kondensator Cg
mit der Basis eines npn-Transistors Q1-, verbunden, dessen Emitter
mit der Schiene 27 und dessen Kollektor über einen Widerstand Ryj| mit der Schiene 26 verbunden ist. Die Basis des Transistors
Q1-Z ist mit der Kathode einer Schutzdiode D22verbunden, deren
Anode mit der Schiene 27 und außerdem über einen Widerstand R71.
mit derSchiene 27 verbunden ist, um den Transistor Q1-, entsprechend
vorzuspannen.
Es ist erkennbar, daß bei eingeschaltetem Transistor Q12
Transistor Q1-, auf eine solche Zeit eingeschaltet ist, die
erforderlich ist, den Kondensator aufzuladen (die Zeitkonstante R73* C6 ist unSßfSiir 10
Der Kollektor des Transistors Q12 ist ferner über einen Widerstand
R7,- und einen mit ihr in Reihe liegende Diode D?, mit
einer Seite eines Kondensators C7 verbunden, dessen andere Seite
mit der Schiene 27 verbunden ist. Diese erste Seite des Kondensators C7 ist mit dem Emitter eines ünijunktion Transistors
Q1Ii verbunden, dessen zweite Basis über einen Widerstand R77
mit der Schiene 27 und dessen erste Basis über einen Widerstand R7O mit der Schiene 26 verbunden ist. Die zweite Basis dieses
Transistors Q11{ ist ferner über einen Widerstand R79 und eine
Diode D2lj mit der Basis des Transistors Q1-, verbunden.
Der Widerstand R7g» eier Kondensator C7 und der Transistor Qll}
bilden einen Oszillator, der unter der Steuerung des Transistors Q12 bei einer Frequenz von etwa 3 kHz arbeitet. Dieser Oszillator
ist so angeordnet, daß er durch einen npn-transistor Q1,- gesperrt
wird, dessen Kollektor und Emitter miteinander über einen Kondensator C7 verbunden und dessen Basis über einen Widerstand
Rg0 mit der Schiene 27 verbunden ist. Die Basis des Transistors
Q11- ist außerdem verbunden mit der Kathode eines Thyristors SCR5,
dessen Anode über einen Widerstand Rg1 mit dem Kollektor des
809837/0885 U -
Transistors Q„„ verbunden ist. Die Basis des Transistors Q„,-ist
ferner mit dem Kollektor eines npn-Transistors Qlf- verbunden,
dessen Emitter mit der Schiene 27 und dessen Basis über einen Widerstand Rg2 mit der Schiene 27 verbunden ist.
Die Kathode einer Diode O^u ist mit der Basis des Transistors
Q^g verbunden, während ihre Anode über einen Widerstand Rg,
mit der Klemme 40 verbunden ist. Eine Diode D01- verbindet die
Anode der Diode Dp^ mit der Klemme 39, so daß der Transistor
Q^g nur eingeschaltet werden kann, wenn die Signale an beiden
Klemmen 39 und 40 hoch sind.
Das Tor des Thyristors SCR5 ist über einen Widerstand Rg^,
eine Diode D„g und einen normalerweise geschlossenen Übersteuerungskontakt
43 mit der Ausgangsklemme einer weiteren
integrierten Zeitgeberschaltung T verbunden (die durch die andere Hälfte des NE556.Schaltkreises des Zeitgebers T1 gebildet
wird). Die Eingangsklemme des Zeitgebers T„ ist mit
dem Emitter des Transistors Q1-, verbunden und ihre Spannungssteuerungsklemme
über einen Kondensator Cg mit der Schiene verbunden. Die Schwellen- und Entladungs-Klemmen des Zeitgebers
Tp sind beide über einen Widerstand Rg- mit der Schiene 26
und über einen Kondensator C mit der Schiene 27 verbunden, wobei der Widerstand Rg1- und der Kondensator CQ die Einschaltzeit
des monostabilen Multivibrators bestimmt, der durch den Zeitgeber T2 und die damit verbundenen Komponenten gebildet
wird, auf etwa 20 iiS. Die Ausgangs klemme des Zeitgebers T„
ist zweimal verbunden mit dem Tor des zweiten Thyristors SCR2 (Fig. 1) und mit der Klemme 44.
Die Rückstellklemme des Zeitgebers T., ist über einen Widerstand
Rog mit der Schiene 26 und über den Kollektor-Emitter-Weg eines
npn-Transistors Q17 mit der Schiene 27 verbunden. Die Basis
des Transistors Q17 ist über einen Widerstand Rg7 mit der Schiene
27 und über einen Widerstand Rgg mit der Anode einer Zener-Diode
ZD4 verbunden, deren Kathode mit der Kathode von drei Dioden Dpg, D7 und Dpg verbunden ist. Die Anoden der Dioden D _g>
D27 und D2g führen zu drei Klemmen 45, 46 und 47 (s. auch Fig. 5),
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so daß ein Hochspannungssignal an jeder dieser Klemmen den Transistor Q.„ einschaltet und den Zeitgeber T zurückstellt.
Ein Kondensator C10 liegt zwischen der Kathode der Zener-Diode
ZD4 und der Schiene 27.
Wenn die Signalspannung an den Klemmen 45, 46 und 47 niedrig
ist, wenn der Transistor Q12 durch den Ausgang des Stromkomparator-Funktionsverstärkers
A- abfällt, wird der Zeitgeber T2 sofort ausgelöst und der Oszillator um den Unijunktions-Transistor
Q.j. beginnt zu laufen und weitere Auslösesignale
werden an den Zeitgeber T? gegeben. Durch den ersten Ausgangsimpuls
des Zeitgebers T2 wird der Thyristor SCR5 eingeschaltet,
es sei denn, der Transistor Q1^- ist eingeschaltet, schaltet
den Transistor' Q.,,. an und hält den Kondensator C„ im entladenen
15 7
Zustand und verhindert das Laufen des Oszillators.
Ein normalerweise offener Kontakt 48 verbindet die Klemme über einen Widerstand R0n und eine Diode D„_ mit dem Emitter
ö9 29
des Unijunktions-Transistors Q^u>
so daß bei geschlossenem Kontakt 48 (wenn eine "Kriech"-Bedingung gewählt worden ist)
der Oszillator bei einer merklich geringeren Frequenz von beispielsweise 400 Hz läuft, wenn der Ausgang des Stromkomparator-Funktions
verstärke rs At- niedrig ist. Unter dieser Bedingung ist
der Transistor Q12 ausgeschaltet, so daß ein Zünden des Thyristors
SCR5 keinen Strom ergibt, um den Transistor Q11- einzuschalten
und den Oszillator anzuhalten.
Wie Fig. 5 zeigt, ist die Ausgangsklemme des Zeitgebers T2
(Fig. 4) über die Klemme 44 über zwei in Serie liegende Widerstände Rq0, R01 mit der Schiene 27 verbunden. Der diesen Widerständen
gemeinsame Punkt ist mit der Basis einen npn-Transistors Q1Q verbunden, dessen Emitter zur Schiene 27 hin geerdet ist.
Der Kollektor des Transistors Q1Q ist über einen Widerstand
Rg2 mit der Schiene 26 verbunden und überdies mit der Trägerklemme
eines anderen integrierten Zeitgeberschaltkreises T,
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verbunden, der als ein monostabiler Multivibrator mit einer
Impulsdauer von etwa 2,5 mS geschaltet ist. Die Schwellen-
und Entladungskiemmen des Zeitgebers T liegen über einen
Kondensator C.. an der Schiene 27 und über einen Widerstand
Rq, und einen damit in Reihe liegenden Rücksteller Rq2. an
der Schiene 26. Ein Kondensator C12 verbindet die Steuerspannungsquelle
des Zeitgebers T, mit der Schiene 26, während die Rückstellungsklemme mit einer Klemme R1 verbunden ist. Die Ausgangsklemme
ist verbunden mit einer Klemme 49 (Fig. 6 und 7)·
Die Ausgangsklemme des Zeitgebers T, ist außerdem über einen
Kondensator C., mit dem einen Ende eines Widerstandes Rnc ver-JO
95
bunden, dessen anderes Ende mit der Schiene 26 verbunden ist. Die Kathode einer Diode Dpq ist mit der Schiene 26 verbunden
und ihre Anode mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C^, und dem Widerstand Rqc» so daß an dieser Stelle ein negativer
Impuls erzeugt wird, wenn der Zeitgeber T, rückgestellt ist. Diese Verbindungsstelle ist außerdem mit der Auslöseklemme eines
anderen Zeitgebers T1, verbunden, der ebenfalls ein als ein
monostabiler Multivibrator geschaltet ist und zwar mit einer Impulsdauer von etwa 20,uS. Die Schwellen und Entladungsklemmen
des Zeitgebers T1, sind über einen Widerstand R_g mit der
Schiene 26 und über einen Kondensator C1J, mit der Schiene 27
verbunden. Ein Kondensator C1,- verbindet die Steuerspannungsklemme
des Zeitgebers T1, mit der Schiene 27, während seine
Rückstellklemme mit einer Klemme R? verbunden ist. Die Ausgangsklemme
des Zeitgebers T1. ist über die Klemme 45 mit
dem Tor des Thyristors SCR3 und außerdem mit dem Rückstellkreis des Zeitgebers T? (Fig. M) verbunden.
Die Aus gangs klemme des Zeitgebers T1. ist ferner über zwei in
Reihe liegende Widerstände Rgg, Rgg mit der Schiene 27 verbunden,
wobei deren Verbindungspunkt mit der Basis eines npn-Transistors Qiq verbunden ist, dessen Emitter mit der Schiene
27 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Qlg ist über
einen Beiastungswiderstand R100 mit der Schiene 26 und außerdem
mit der Auslöseklemme eines noch weiteren Zeitgebers T,- verbunden,
der als monostabiler Multivibrator mit einer Impulsdauer von 300 .uS geschaltet ist. Die Schwellen- und Entladungsklemmen
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des Zeitgebers T^ sind über einen Kondensator C^ mit der
Schiene 27 verbunden und über einen Widerstand R101 und
einem mit ihm in Reihe liegenden Widerstand R102 mit der
Schiene 26 verbunden. Die Steuerspannungsquelle des Zeitgebers Tj. ist über einen Kondensator C.g mit der Schiene
27 und seine Rückstellklemme unmittelbar mit der Schiene 26 verbunden.
Die Ausgangsklemme des Zeitgebers Τς ist mit der Klemme k6
und außerdem über einen Kondensator C1Q mit der Auslöseklemme
eines weiteren Zeitgebers Tg verbunden, der als monostabiler Multivibrator mit einer Impulsdauer von 100uS geschaltet
ist. Die Schwellen- und Entladungs-Klemmen des Zeitgebers Tg
sind über einen Kondensator C.q mit der Schiene 27 und über
einen Widerstand R10^ mit der Schiene 26 verbunden. Die Steuerspannungsklemme
des Zeitgebers Tg ist über einen Kondensator C„o mit der Schiene 26 verbunden und seine Rückstellklemme
unmittelbar mit der Schiene 26 verbunden. Die Auslöseklemme ist über einen Widerstand R1Qg und eine Diode D,Q mit der
Schiene 27 verbunden, so daß die Rückflanke des Ausgangsimpulses des Zeitgebers T1. umgewandelt wird in einen negativ
werdenden Auslöseimpuls für den Zeitgeber Tg. Die Ausgangsklemme
des Zeitgebers Tg ist mit der Klemme ^J verbunden.
Fig. 6 zeigt eine einfache Schaltung, durch die die schwachen Signale, die an der Klemme 31 auftreten, wenn die Spannung am
Kondensator 19 zu gering ist, in ein Signal größerer Stärke, das geeignet ist für die Schaltungen der Fig. 3 und 4. Die
Schaltung weist einen Verstärker R110 auf» der &i-e Anode einer
Diode D-J1 mit der Schiene 26 verbindet. Die Klemme 31 ist
mit der Anode dieser Diode über einen normalerweise geschlossenen Kontakt verbunden, dem Energie zugeführt wird, wenn das vom
Verstärker A1, erzeugte "V low"-Steuersignal, also das Steuersignal,
sofern es geringe Energie hat, übersteuert werden muß. Die Kathode der Diode D,.. ist über einen Widerstand R111 mit
der Basis eines npn-Transistors Q20 verbunden, dessen Basis
außerdem über einen Widerstand R111 mit der Schiene 27 verbunden
ist. Der Emitter des Transistors Q20 ist mit der Schiene
809837/0882 -21-
27 und der Kollektor mit der Klemme 40 sowie über einen Widerstand
R-,-,τ mit der Schiene 26 verbunden. Das R? Rückstellsignal
zum Rückstellen des Zeitgebers T1, wird erzeugt durch Invertieren
eines Bedarf-Trennsignals, das unter gewissen Umständen während des Umschaltens zwischen Vorwärts- und Rückwärtsgang erzeugt
wird. Da dies Merkmal für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich ist, wird hier nicht dargestellt, wie dies Signal
entwickelt wird. Die Trennsignalklemme 50 ist über einen
Widerstand R11], mit der Basis eines npn-Transistors Q21 verbunden,
dessen Emitter mit der Schiene 27 verbunden ist. Die Basis des Transistors Q21 ist über einen Widerstand R11C mit
der Schiene 27 verbunden und der Kollektor über einen Widerstand lIf, m^^ ^er Schiene 26 und außerdem mit der Klemme R_ und der
Kathode einer Diode D,«-. Die Anode der Diode D-,- ist über einen
32 32
Kondensator C?1 mit der Schiene 26 und außerdem mit den Anoden
zweier Dioden D„, D^ und mit einer Zener-Diode ZD5 verbunden.
Die Kathode der Diode D„ ist mit der Klemme 49 verbunden und
die Kathode der Zener-Diode ZD5 über zwei in Reihe liegende
Widerstände R..„und R„„q mit der Schiene 26 verbunden. Die
11 ί llo
Verbindungspunkte dieser beiden Widerstände ist mit der Basis eines pnp-Transistors Q22 verbunden, dessen Emitter mit der
Schiene 26 und dessen Kollektor über einen Widerstand der Schiene 27 verbunden ist. Die Kathode der Diode D,^ ist mit
dem Kollektor eines npn-Transistors Q2, verbunden, dessen
Emitter mit der Schiene 27 und dessen Kollektor über einen Widerstand R12Q m^ der Schiene 26 verbunden ist. Die Basis
des Transistors Q_, ist über einen Widerstand R121 mit der
Schiene 27 und mit der Anode einer Zener-Diode ZD6 verbunden, deren Kathode mit der Klemme 21I und über einen Widerstand R122
mit der Schiene 26 verbunden ist. Dieser Transistor Q32 kann
eingeschaltet werden durch ein positiv werdendes Signal an der
Klemme 24 oder an der Klemme 50 oder durch ein negativ werdendes
Signal an der Klemme 49.
Der Kollektor des Transistors Q22 ist mit der Auslöseklemme eines
weiteren Zeitgebers T7 verbunden, der als monostabiler Multivibrator
mit einer Impulsfrequenz von 100 11 S geschaltet ist.
Die Schwellen- und Entladungsklemmen des Zeitgebers T7 sind
über einen Kondensator C32 mit der Schiene 27 und über einen
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Widerstand R.„~ mit der Schiene 26 verbunden. Die Steuerspannungsklemme
ist über einen Kondensator C~-, mit der Schiene
27 und die Rückstellklemme unmittelbar mit der Schiene 26 verbunden.
Die Ausgangsklemme des Zeitgebers T„ ist über einen Kondensator
Cp|| mit der Regelklemme eines weiteren Zeitgebers Tf, verbunden,
der über einen Widerstand R12Ii und eine dazu parallelliegende
Diode D-. mit der Schiene 26 verbunden ist, so daß der Zeitgeber
Tg erregt wird durch Abfallen der Planke des Ausgangsimpulses
des Zeitgebers T„. Der Zeitgeber Tg ist als ein
monostabiler Multivibrator mit einer Impulsdauer von 5OuS
geschaltet. Seine Schwellen- und Entladungsklemmen sind über einen Kondensator Cp1- mit der Schiene 27 und über einen Widerstand
R1PC- mit der Schiene 26 verbunden. Die Steuerspannungsklemme
des Zeitgeber Tg ist mit der Schiene 27 über einen Kondensator Cpg verbunden. Die Rückstellklemme des Zeitgebers
ist mit dem Kollektor eines npn-Transistors Qp1. verbunden,
dessen Emitter mit der Erdschiene 27 und dessen Kollektor über einen Widerstand R1Of- mit der Schiene 26 verbunden ist.
Die Basis des Transistors Q„u i-s^ mit dem Kollektor eines npn-Transistors
Q?t- verbunden, dessen Emitter mit der Schiene 27
un'd dessen Kollektor über einen Widerstand R127 m^t der Scniene
26 verbunden ist. Die Basis des Transistors Q2t- ist verbunden
mit dem Verbindungspunkt zweier in Reihe liegender Verstärker R12Q, R12Q* die zwischen der Ausgangsklemme des Zeitgebers Tg
und der Schiene 27 liegen und außerdem über einen Widerstand R1-J0 mit der Kathode einer Diode D^ verbunden, deren Anode
mit dem Kollektor des Transistors Q2^ verbunden ist.
Die Ausgangsklemme des Zeitgebers Tg ist außerdem über zwei
in Reihe geschaltete Widerstände R1^1 und R1^2 mifc der Schiene
27 verbunden, deren Verbindungspunkt mit der Basis eines npn-Transistors
Qp/- verbunden ist, dessen Emitter mit der Schiene
27 und dessen Kollektor über einen normalerweise geschlossenen Übersteuerungskontakt 31 mit der Klemme R1 und über einen Widerstand
R1-Z-Z mit der Schiene 26 verbunden ist.
Der Zeitgeber T7 wird ausgelöst, wenn der Transistor Qp2 abge-
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schaltet wird, sei es deswegen, weil die Signalspannung an der Klemme 49 ansteigt (verursacht durch ein Auslösen des Zeitgebers
T-,) oder deswegen, weil die Signalspannung an der Klemme 24
abnimmt. Am Ende des Ausgangsimpulses des Zeitgebers T7 wird
der Zeitgeber Tg ausgelöst, wenn die Signalspannung an der
Klemme 24 niedrig bleibt. Der einmal eingeschaltete Zeitgeber wird nicht rückgestellt, wenn das Signal an der Klemme 2k ansteigt.
Die Fig. 7 zeigt zwei einfache logische Schaltungen. Zunächst
ist dort ein npn-Transistor Qp7 vorgesehen, der das Signal
an der Klemme 29 entsprechend den Signalen an den Klemmen k6 und 49 steuert. Der Emitter des Transistors Q27 ist mit
der Schiene 27 und seine Basis mit der gleichen Schiene über einen Widerstand R1^c verbunden. Diese Basis ist außerdem mit der
Anode einer Zener-Diode ZD7 verbunden, deren Kathode über einen Widerstand R1^g mit den Kathoden zweier Dioden D,7 und D^g
verbunden ist, deren Anoden mit den Klemmen 46 bzw. 49 verbunden
sind. Ein Kondensator C27 liegt zwischen den Kathoden dieser
beiden Dioden und der Schiene 27· Der Kollektor des Transistors Qp7 ist mit der Klemme 29 und über einen Widerstand R1-Z7 mit
der Schiene 26 verbunden. Die Signalspannung an der Klemme 29 steigt somit an, so daß der Feld-Effekt-Transistor Q, (Fig. 2)
nur dann leitend wird, wenn die Signalspannung an beiden Klemmen 46 und k9 niedrig_ist. Durch die übrige Schaltung der Fig. 7
wird das Signal an der Klemme 37 entsprechend den Signalen an den Klemmen 46, 47 und 49 gesteuert. Der Emitter eines Transistors
Q2g ist mit der Schiene 27 und seine Basis mit der gleichen
Schiene über einen Widerstand R1Ii0 verbunden. Die Basis ist
außerdem mit der Anode einer Zener-Diode ZD8 verbunden, deren Kathode über einen Widerstand R^n^ mit den Kathoden dreier
Dioden D,qJ D^0 und Dj.. verbunden ist, deren Anoden mit den
Klemmen 46 bzw. 47, 49 verbunden sind. Ein Kondensator C2g
liegt zwischen den Kathoden dieser Dioden und der Schiene 27. Der Kollektor des Transistors Qpg ist mit der Klemme 37 und
außerdem über einen Widerstand FL2,2 mit der Schiene 26 verbunden.
- 2k -
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3ei normalem Lauf erfolgt der Betrieb wie folgt:
Der Thyristor SCRl wird gezündet, wenn der Ausgang des Stromkomparator-FunktionsVerstärkers
An. niedrig wird, vorausgesetzt daß die Signalspannung an der Klemme 39 hoch ist (d.h. es werden
laufend keine Impulse durch die Zeitgeber T,, T und T, erzeugt)
und die Signalspannung an der Klemme 40 niedrig ist (d.h. es
liegt eine für das Umschalten angemessene Ladung auf dem Kondensator 19).
Wenn die Spannung am Ausgang des Verstärkers Af- steigt und
der Zeitgeber T- rückgestellt ist, wird durch Einschalten des
Transistors Q11 sichergestellt, daß der Zeitgeber T. nicht ausgelöst
wird, bevor die Spannung am Ausgang des Verstärkers A wieder abnimmt. Ferner wird dann auch der Transistor Q eingeschaltet,
wodurch der Transistor Q^, momentan angeschaltet wird
und den Zeitgeber T„ auslöst, vorausgesetzt, daß die Signale
an den Klemmen 45, 46 und 47 sämtlich niedrig sind (d.h. vorausgesetzt,
daß keiner der Zeitgeber T , Tg oder T„ Impulse erzeugt)
Infolgedessen zündet der Thyristor SCR2, wodurch der Strom des Hauptthyristcrs SCRl umgeschaltet wird.
Wenn der Thyristor SCR2 aufhört leitend zu sein (was die vollständige
Umkehrung anzeigt) wird die Signalspannung an der Klemme 24 verringert, so daß unter der Voraussetzung, daß die
Signalspannung an der Klemme 49 hoch ist (diese Bedingung besteht
für 2,5 mS nach der Zündung des Thyristors SCR2 wegen des Zeitgebers T,), der Zeitgeber T^ ausgelöst wird. Am Ende
des Ausgangsimpulses des Zeitgebers T„ wird der Zeitgeber Tg
gezündet (in der Annahme, daß die Signalspannung an der Klemme
24 inzwischen nicht angestiegen ist) und der Ausgang des Zeitgebers Tg schaltet den Transistor Q„g an, wobei der Zeitgeber
T-, rückgestellt wird. Das Rückstellen des Zeitgebers T^._ bewirkt
ein Auslösen des Zeitgebers T1., wodurch der Thyristor
SCR3 eingeschaltet wird. Wenn aus irgendeinem Grund der Rückstellimpuls bei R. "fehlt", so wird der Zeitgeber T_ zurückgestellt
und löst den Zeitgeber T1, nach der vollen Verzögerung
von 2,5 mS aus.
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Das Zünden des Thyristors SCR3 veranlaßt das Auslösen des
Zeitgebers T , durch den der Zeitgeber T^ nach 300,u S ausgelöst
wird, d.h. nach einer Zeit, die ausreicht für das Umkehren und Halten der Spannung am Kondensator 19. Während
der Impulsdauer von 100jaS des Zeitnehmers T,- wird der Transistor
Q, leitend und die Spannung am Kondensator 19 wird
wird abgetastet, so daß das Signal an der Klemme 30 eingestellt wird zum Bestimmen des oberen und unteren Grenzwerts
des Stroms für den nächsten Umlauf. Nur wenn die Signalspannung an der Klemme 47 am Ende der Periode von 100 .u S
geht die Signalspannung an der Klemme 37 hoch, wodurch der Start eines neuen Umlaufs ermöglicht wird.
Ein Zünden der Thyristoren SCRl und SCR2 wird verhindert,
wenn die Zündspannung an der Klemme 31 absinkt, was aber übersteuert werden kann, wenn das zwecks Testens gewünscht
wird.
Wenn der Kontakt 48 geschlossen ist, und die Thyristoren SCR2 und SCR3 abwechselnd zünden, während die Signalspannung an
der Klemme 36 hoch ist (d.h. nachdem der Motorstrom unter den
unteren Grenzwert fällt), so daß etwas Strom im Motor fließt, wenn die Spannung der Klemme 36 abnimmt, hört dies abwechselnde
Zünden auf, bis der Motorstrom erneut unter den unteren Grenzwert fällt.
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OPK3INAL !NSPECTED
L e e r s e i \ e
Claims (6)
- 7.3^1978 Ansprüche:(1. Jßteuersehaltung für einen elektrischen Fahrzeugmotor mit einem Hauptthyristor, der in Reihe mit dem Motoranker zwischen einem Paar von Stromschienen liegt, einem zweiten Thyristor, durch den beim Zünden der Strom vom Hauptthyristor zu einem kommutierenden Kondensator umgelenkt wird, einem dritten Thyristor, der in Serie mit einer Induktivität quer zum kommutierenden Kondensator liegt und beim Zünden die Spannung am kommutierenden Kondensator umkehrt, und eine vom Fahrer bedienbare Steuervorrichtung zum Bestimmen oberer und unterer Grenzwerte für' den Motorstrom, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Steuerkreis vorgesehen ist zum Zünden des Hauptthyristors, wenn der Strom im Anker des Motors den unteren Grenzwert unterschreitet, ein zweiter Steuerkreis vorgesehen ist zum Zünden des zweiten Thyristors, wenn der Strom im Anker des Motors den genannten oberen Grenzwert überschreitet und ein dritter Steuerkreis ein beim Aufhören des Stroms zum kommutierenden Kondensator ansprechendes Glied aufweist, das ein Zünden des dritten Thyristors bewirkt, wenn ein solcher Strom aufhört.
- 2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Induktivität in Reihe liegt mit dem zweiten Thyristor und dem kommutierenden Kondensator und daß das tieim Aufhören des Stroms zum kommutierenden Kondensator ansprechende Glied quer zu der weiteren Induktivität liegt.O65C/w. - 2 -809837/0882ORIGINAL INSPECTED
- 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Glied in Serie eine Diode, einen Widerstand und ein stromempfindliches Element aufweist, die quer zu der weiteren Induktivität liegen, wobei die Diode so geschaltet ist, daß ein in umgekehrter Richtung umlaufender Strom durch den Widerstand und das stromempfindliche Element fließt, wenn der Strom zum kommutierenden Kondensator aufhört.
- 4. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das stromempfindliche Element eine lichtaussendende Diode eines Opto-Isolators ist.
- 5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstromdiode zwischen der Anode des zweiten Thyristors und einer der Stromschienen liegt und den Motorstrom führt, nachdem der Strom zum kommutierenden Kondensator aufgehört hat, wobei das für das Aufhören des Stroms zum kommutierenden Kondensator empfindliche Element ein Schaltmittel aufweist, das empfindlich ist für den Beginn eines Stromflusses zur genannten Diode.
- 6. Steuerschaltung nach Anspruch 5S dadurch gekennzeichnet, daß das für den Beginn des Stromflusses zu der genannten Diode empfindliche Glied einen Stromtransformator umfaßt, der in Reihe mit dieser Diode liegt.7· Steuerschaltung nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß das für den Beginn des Stromflusses zur genannten Diode empfindliche Element ein Hall-Effekt-Element umfaßt, das mit einem Leiter verbunden ist, der in Reihe mit der genannten Diode liegt.- 3 -809837/088?
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9841/77A GB1602957A (en) | 1977-03-09 | 1977-03-09 | Electric vehicle traction motor control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2810010A1 true DE2810010A1 (de) | 1978-09-14 |
Family
ID=9879802
Family Applications (2)
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