DE2829657C2

DE2829657C2 - Drehzahlbegrenzung für einen Reihenschlußmotor

Info

Publication number: DE2829657C2
Application number: DE19782829657
Authority: DE
Inventors: Gediminas Dipl.-Ing. 7500 Karlsruhe Bateika
Original assignee: Pfaff Haushaltsmaschinen GmbH
Current assignee: Pfaff Haushaltsmaschinen GmbH
Priority date: 1978-07-06
Filing date: 1978-07-06
Publication date: 1986-09-11
Also published as: SE447040B; DE2829657A1; SE7905597L; CH648443A5

Description

zur Veränderung der Zeitkonstante des ÄC-Gliedes 22 verstellbar.

In Fig.2 ist die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie des Reihenschlußmotors 5 dargestellt Die auf der Ordinate aufgetragene Drehzahl ist mit n, das auf der Abszisse aufgetragene Drehmoment mit Md bezeichnet Die stark ausgezogene Kurve 23 stellt den Verlauf der Kennlinie für den Betrieb eines Motors ohne die erfindungsgemäße Einrichtung dar. Im niedrigen Belastungsbereich links vom Punkt 24 ergeben sich bei kleinen Belastungsänderungen bereits starke Drehzahländerungen. Die Linie 25 zeigt den veränderten Kurvenverlauf der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie links des Punktes 24 beim Betrieb des Motors 5 mit der erfindungsgemä-' Ben Einrichtung.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Die am Anker 4 des Motors auftretende Spannung ist der Drehzahl des Motors 5 annähernd proportional Je nach der Spannungsdifferenz zwischen den Anschlüssen 7 und 8 fließt ein entsprechender Strom über die beiden Widerstände 19 und 20 und lädt den Kondensator 21. Außerdem fließt ein Teilstrom über den Widerstand 16 und lädt den Kondensator 15. Durch die beiden hintereinandergeschalteten RC-Glieder 22 und 17 läßt sich eine optimale Phasenverschiebung der Spannungen zwischen dem Anker 4 und dem Diac 13 von 90° erzielen.

Solange der Motor unterhalb der Drehzahl betrieben wird, die durch den Punkt 24 auf der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie 23 in F i g. 2 vorgegeben ist, spricht die erfindungsgemäße Anordnung nicht an, da der Kondensator 15 nicht ausreichend geladen wird und die Spannung an der Verbindungsstelle 14 zu einem Durchschalten des Diac 13 nicht ausreicht Die unterhalb des Punktes 24 liegende Drehzahl des Motors 5 kann dabei durch entsprechende Belastung des Motors 5 oder aber auch durch entsprechende Einstellung des Anlasserwiderstandes 6 hervorgerufen sein.

Übersteigt die Drehzahl des Motors 5 und die damit proportionate Spannung am Anker 4 eine bestimmte Grenze, so wird an der Verbindungsstelle 14 eine zum Durchschalten des Diac 13 genügend hohe Spannung erreicht Der Diac 13 zündet den Triac 9, der den Anker 4 bis zum nächsten Nulldurchgang des Motorstromes kurzschließt Dabei entsteht ein Bremsmoment im Motor 5 u nd dessen Drehzahl sinkt ab.

Der Zündwinkel des Triac 9 ist der Zunahme der Drehzahl des Motors 5 in einem gewissen Bereich proportional, so daß annähernd eine der Drehzahlzunahme proportionale Bremsdauf? eintritt Durch die Einrichtung zur Drehzahlbegrenzung des Reihenschlußmotor 5 ändert sich daher der Verlauf der Kurve 23 in F i g. 2 im niedrigen Drehmomentenbereich links von dem Punkt 24 so, wie es die gestrichelte Linie 25 zeigt

Eine Verschiebung der durch den Punkt 24 der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie gekennzeichneten Grenze, bei welcher die erfindungsgemäße Einrichtung anspricht, ergibt sich durch Verstellen des Widerstandes 19, wodurch sich der Zündwinkel des Triac 9 und damit die Ansprechdauer des Bremsvorganges entsprechend verändert. 6ö

Durch Verwendung eines VDR-Widerstandes und/ oder eines NTC-Widerstandes in Kombination mit dem Widerstand 20 lassen sich Temperatur- und Netzspannungsschwankungen ausschalten und die Neigung der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie beeinflussen. es

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Ordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des AnPatentansprüche: Spruchs 1 gelöst Mit der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich eine einfache und billige Schaltung zur Dreh-

1. Wechselstrom-Reihenschluß-Motor mit einem zählsteuerung eines Motors mit einer selbsttätigen, vom im Phasenanschnkt betriebenen Stellglied parallel 5 Drehmoment abhängigen Drehzahlreduzierung oberzum Anker, dadurch gekennzeichnet, daß halb eines bestimmten Drehzahlbereiches.

ein Anlaßwiderstand (6) zur Drehzahlsteuerung ver- . Durch die DE-OS 23 12 127 ist eine Motorregelung wendet wird, und daß das Stellglied ein Phasenan- mit einer zur Stabilisierung der Drehzahl unterhalb eischnitt-Halbleiter (9) ist, dessen Zündkreis mit sei- nes bestimmten Drehmomentbereiches vorgesehenen nen Eingangsklemmen an der Ankerwicklung ange- io Schaltungsanordnung bekanntgeworden. Bei dieser Anschlossen ist Ordnung wird ein Triac verwendet, der in Reihe mit dem

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Anker des Motors geschaltet ist Die Steuerschaltung zeichnet, daß der Zündkreis des Phasenanschnitt- des Triac besteht aus einer Brückenschaltung, bei der Halbleiters (9) eine mehrfache ßC-Kombination (17, der Anker und ein Widerstand in dem einen Brücken-22) aufweist 15 zweig liegen. Als Istwert für die Drehzahlstabilisierung

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- wird dabei die Summe aus der Änderung der Ankerzeichnet, daß die ÄC-Kombination (17,22) einstell- spannung und der über den Widerstand gemessenen bar ist gegenläufigen Änderung des Ankerstromes verwendet,

wodurch die Brücke bestimmt wird und der dadurch

2& auftretende Brückenstrom eine Verlagerung des Zündzeitpunktes des Triac steuert Bei dieser Anordnung ist

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem eine Drehzahlsteuerung des Motors über einen Anlaß-Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Ein- widerstand nicht vorgesehen. Außerdem enthält sie eine richtung ist aus der DE-AS10 19 ?98 bekannt teuere, von dem Erfindungsgegenstand völlig abwei-

Beim Reihenschlußmotor ist das Magnetfeld bei klei- 25 chende komplizierte Stabilisierungsschaltung,

ner Belastung schwach, bei großer Belastung dagegen Weitere vorteilhafte Maßnahmen des Gegenstandes

stark, da der volle Motorenstrom um die Pole fließt nach Anspruch ergeben sich durch die Unteransprüche.

Daher verändert sich auch die Drehzahl des Motors Die Ausbildung nach den Ansprüchen 2 und 3 dienen

sehr stark mit seiner Belastung. Der Motor läuft bei zur Erzielung eines optimalen Zündbereiches des Pha-

großer Belastung langsam, bei kleiner Belastung schnelL 30 senanschnitt-Halbleiters und zur Einstellung der An-

Beim Antrieb einer Maschine besteht die Belastung des sprechgrenze der Stabilisierungsschaltung. Damit läßt

Motors beim Leerlauf der Maschine nur aus den in den sich eine maximale Drehzahl von gleichartigen Maschi-

Lagern erzeugten Reibungswiaeritänden. In vielen Fäl- nen mit durch Hersteliungstoleranzen bedingten unter-

Ien nimmt im Laufe der Zeit durch i.as Einlaufen die schiedlichen Reibungswiderständen auf einen gleichen

Reibung der bewegten Teile der angetriebenen Maschi- 35 Wert einstellen.

ne ab und damit die Drehzahl des Motors im Leerlauf Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

zu. Außerdem weisen sowohl die Reibungswiderstände Zeichnung dargestellt Die

der angetriebenen Maschine als auch der evtl. Verwen- Fig. 1 zeigt ein Schaltschema der Motorsteuerung

dung findende Anlasserwiderstand Herstellungstoleran- und die

zen auf, die die Einstellung einer einheitlichen Enddreh- 40 F i g. 2 die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie des Mo-

zahl der Maschine bei deren Herstellung nicht zulassen. tors.

Infolge der steilen Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie Von den Klemmen R, Mp eines Wechselstromnetzes

des Motors im niedrigen Drehmomentbereich wächst wird über einen Schalter 1 Spannung an die beiden

die Drehzahl des Motors bei kleiner Belastungsabnah- Feldwicklungen 2, 3 und den Anker 4 eines Reihen-

me sehr stark an. 45 schlußmotors 5 gelegt In der Zuleitung ist ein Anlasser-

Um dies zu verhindern, wird bei den bekannten Ein- widerstand 6 angeordnet, um die Drehzahl des Motors 5

richtungen dieser Art die Drehzahl mittels fliehkraftge- zu ändern.

steuerter Schalter begrenzt, die den Strom zum Motor Erfindungsgemäß ist an zwei zwischen dem Motoranbei Überschreitung der maximal eingestellten Drehzahl ker 4 und den jeweiligen Feldspulen 2 bzw. 3 liegenden abschalten. Ein derartiger Fliehkraftschalter ist platz- 50 Anschlüssen 7 und 8 ein steuerbarer Halbleiter 9, beiaufwendig und störanfällig. spieNweise ein Triac, parallel zum Motoranker 4 ange-

Durch die Anordnung nach der DE-AS 10 19 798 ist schlossen.

eine Drehzahlsteuerung für einen Motor bekanntge- Von dem Anschluß 7 führt eine Leitung 10 zum Anworden, der einen von einem Potentiometer beeinfluß- Schluß A₂ des Triac 9 und vom Anschluß 8 eine Leitung ten Magnetverstärker enthält. Die Leistungswicklungen 55 11 zum Anschluß A\ des Triac 9. Der Steueranschluß St des Magnetverstärkers werden dabei in der den unteren des Triac 9 ist über einen Widerstand 12 mit der Leitung Drehzahlbereich steuernden Endstellung des Potentio- 11 verbunden.

meters paraüel zum Anker geschaltet Durch diese Außerdem ist er mit einem Diac 13 verbunden, der an

Maßnahme läßt sich die durch das Potentiometer ein- einer Verbindungsstelle 14 eines aus einem Kondensa-

stellbare untere Drehzal weiter erniedrigen. Eine Dreh- 60 tor 15 und einem Widerstand 16 bestehenden RC-GWe-

zahlstabilisierung im hohen Drehzahlbereich ist bei die- des 17 angeschlossen ist.

ser Anordnung aber nicht vorgesehen. Der Kondensator 15 ist dabei zwischen die Verbin-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dungsstelle 14 und die Leitung 11 und der Widerstand 16

Schaltung bei Verwendung eines Anlaßwiderstandes zwischen die Verbindungsstelle 14 und eine Verbin-

zur eigentlichen Drehzahlsteuerung zu schaffen, die ei- 65 dungsstelle 18 geschaltet. Diese verbindet zwei in Reihe

ne selbsttätige Stabilisierung der Drehzahl im Schwach- geschaltete Widerstände 19 und 20 mit einem Konden-

lastbereich ermöglicht. sator 21 eines zweiten /?C-Gliedes 22, das zwischen den

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen An- Leitungen 10 und 11 liegt. Der eine Widerstand 19 ist