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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, wie sie im Oberbegriff des Patenanspruchs 1 im Hinblick auf die ältere DE-OS 27 03 541 als bekannt vorausgesetzt wird.
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Früher hat man im allgemeinen Gleichstrommotoren verwendet, wenn die Drehzahl in einem großen Bereich veränderbar sein sollte. In jüngerer Zeit finden jedoch auch Wechselstrommotoren bei drehzahlveränderlichen Antrieben immer mehr Verwendung. Ein wesentlicher Grund hierfür liegt darin, daß Wechselstrommotoren von Natur aus robuster und wegen des Fehlens von Bürsten hinsichtlich der Wartung weniger problematisch sind, so daß Wechselstrommotoren für viele Anwendungen vorgezogen werden. Bei der Verwendung von Wechselstrommotoren können jedoch gewisse Probleme auftreten, insbesondere wenn der Motor von einem mit veränderbarer Frequenz arbeitenden Um- oder Wechselrichter mit Leistung versorgt wird, z. B. durch einen phasengesteuerten Thyristorwechselrichter. Der Grund hierfür liegt in erster Linie darin, daß die Kommutationsverzögerung des Motorstromes Werte bis hinauf zu 120° annehmen kann. Bei allen gesteuerten Leistungswandlern tritt eine gewisse Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt des Durchschaltens (Zünden) eines Thyristors im Wandler und der Übernahme des Stromes von einem vorher leitenden Thyristor durch den neu durchgeschalteten Thyristor auf. Normalerweise beträgt diese Verzögerung oder Überlappung der Durchschaltintervalle 10 bis 30 elektrische Grade. Bei der Speisung eines Wechselstrommoters, wie eines Induktionsmotors durch einen Wechselrichter kann jedoch bei hoher Motordrehzahl zwischen dem Durchschalten eines Thyristors und der Übernahme des Stromes von der Phase, mit der der neu durchgeschaltete Thyristor verbunden ist, eine Zeitspanne bis hinauf zu 120 elektrischen Graden vergehen. Einrichtungen mit offener Schleife (ungeregelte Systeme), bei denen die Thyristoren entsprechend einem vorgegebenen Schema gezündet werden, eignen sich für einen solchen Betrieb nicht gut und man verwendet daher geregelte Einrichtungen (Systeme mit geschlossener Schleife), in denen die Thyristoren des Wechselrichters in Abhängigkeit von dem Winkel oder der Phasendifferenz zwischen dem magnetischen Luftspaltfluß und dem Statorstrom (der im folgenden als "Luftspaltleistungsfaktor" bezeichnet werden soll) gezündet werden, was eine zweckmäßigere Betriebsart darstellt (DE-OS 27 44 319).
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Da der Wechselstrom, der dem Wechselstrommotor von einer Thyristoroder Wechselrichterstromquelle zugeführt wird, nicht sinusförmig ist, neigt das Drehmoment des Motors zu Pulsationen, die bei niedrigen Drehzahlen besonders störend werden können. Bei höheren Drehzahlen werden diese Pulsationen durch die Trägheit des Rotors ausgeglichen, wenn jedoch die Frequenz des Wechselrichters sich bei niedrigen Drehzahlen dem Wert Null nähert, kann die Frequenz der Drehzahlschwankungen so niedrig werden, daß mechanische Resonanzschwingungen angeregt werden oder der Motor zu rucken beginnt.
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Aus der oben bereits erwähnten älteren DE-OS 27 03 541 ist es bereits bekannt, zur Regelung des Drehmoments eines Asynchron- Wechselstrommotors einen Drehmomentregler vorzusehen, dessen Ausgangssignal die Stromwertsollgröße für einen unterlagerten Stromregler darstellt. Weiterhin ist bei dieser Einrichtung eine Frequenzsteuereinrichtung für den Umrichter vorgesehen, deren Steuersignal die Addition eines Drehfrequenzsignales und eines eine Schlupffrequenz darstellenden Zusatzsignales ist, wobei das Zusatzsignal über einen Regler vom Ausgang eines Drehzahlreglers abgeleitet ist.
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Eine derartige Addition durchzuführen ist auch bereits in der älteren DE-OS 27 44 319 vorgeschlagen worden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 hinsichtlich einer Verringerung von Drehmomentschwankungen bei niedrigen Betriebsdrehzahlen weiterzubilden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die vorliegende Einrichtung ist wirtschaftlich realisierbar, gewährleistet eine exakte Regelung des Drehmoments mit schneller dynamischer Ansprache und zeichnet sich durch geringe Drehmomentschwankungen, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen aus.
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Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt
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Fig. 1 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung und
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Fig. 2 bis 4 Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1.
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In Fig. 1 ist ein Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt. Die Erfindung betrifft im wesentlichen das gesteuerte Umrichter- oder Stromwechselrichtersystem. Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung enthält eine Gleichstromquelle 12, die einen veränderbaren Gleichstrom liefert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Gleichstromquelle 12 eine steuerbare Gleichrichterschaltung 11 sowie eine zugehörige Steuerschaltung 13. Die Gleichstromquelle 12 liefert einen Gleichstrom I DC über ein geeignetes Filter, z. B. eine Induktivität 17, an eine Wechselrichterschaltung 14, die einen Wechselrichter 15 sowie eine diesen steuernde Steuervorrichtung 16 enthält. Der Ausgang der Wechselrichterschaltung 14 ist mit einem Verbraucher verbunden, der in der Zeichnung als Motor 18 dargestellt ist. Die Gleichstrom- Kopplungsschaltung enthält ferner einen Bremswiderstand 90, dem ein normalerweise geschlossener Schalter 92 parallelgeschaltet ist. Für die folgende Erläuterung sei angenommen, daß sich der Kontakt 92 in seiner Ruhestellung befindet, in der der Widerstand 90 kurzgeschlossen und daher ohne Wirkung auf die Schaltung ist.
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Als Gleichstromquelle 12 kann man verschiedene Arten von Gleichstromquellen verwenden, z. B. eine Zerhackerschaltung, deren Eingangsklemmen mit einer ungeregelten Gleichspannungsquelle verbunden sind. In diesem Fall kann die Steuerschaltung das Zeit- oder Tastverhältnis beeinflussen. Die Gleichstromquelle 12 kann auch irgendwelche anderen Vorrichtungen enthalten, durch die ihr Ausgangsgleichstrom steuerbar ist. Gewöhnlich wird die Gleichstromquelle 12 jedoch die in Fig. 1 dargestellte Form haben, bei der die Wandlerschaltung 11 eine phasengesteuerte mehrphasige Brückenschaltung ist, z. B. eine Sechsthyristorbrücke, deren Eingang mit einer dreiphasigen Wechselspannungsquelle verbunden ist, die durch Klemmen L 1, L 2 und L 3 dargestellt ist. In diesem Falle kann die Steuerschaltung 13 irgendeine bekannte, mit der Eingangsspannung synchronisierte Steuerschaltung sein, die durch ein Eingangssignal gesteuert ist und das Ausgangssignal durch Änderung der Zündwinkel der Brückengleichrichter entsprechend dem Eingangssignal ändert.
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Von der Wechselrichterspannung V I ist ein Rückkopplungszweig über ein Filter 19 und einen summierenden Schaltungspunkt 20 zur Gleichspannungsquelle 12 vorgesehen. Es handelt sich um eine positive Rückkopplung ( Mitkopplung) mit dem Verstärkungsfaktor 1. Läßt man für den Augenblick alle anderen Eingangssignale, die dem summierenden Schaltungspunkt 20 zugeführt werden, außer acht, so bewirkt diese Rückkopplung, daß die Ausgangsspannung der Schaltungsanordnung 11 mit der Gegenspannung V I der Wechselrichterschaltung 14 in Übereinstimmung gebracht wird. Wenn an der Induktivität 17 keine Gleichspannung liegt, wird die Induktivität dazu streben, einen konstanten Strom bei dem jeweils durch V I bestimmten Spannungswert aufrechtzuerhalten. Wenn dem summierenden Schaltungspunkt 20 ein zweites Signal zugeführt wird, also über eine Klemme 21, wird dieses dazu streben, an der Induktivität 17 eine Spannung zu erzeugen, die diesem zweiten Signal proportional ist. Dies wird eine Änderungsgeschwindigkeit des Stromes (I DC ) in der Induktivität 17 verursachen, die proportional dem Signal an der Klemme 21 ist. Das über das Filter zurückgeführte positive Rückkopplungssignal bewirkt also eine Umwandlung der Gleichspannungsquelle 12 in eine Gleichstromquelle, die durch ein Eingangssignal an der Klemme 21 steuerbar ist, d. h., wie aus Fig. 1 ersichtlich ist und noch näher erläutert werden wird, durch das Ausgangssignal eines Verstärkers 52.
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Die Wechselrichterschaltung 14 enthält einen geeigneten Wechselrichter 15, der im Prinzip beliebig ausgebildet sein kann, derzeit gewöhnlich jedoch auch aus einer bekannten Sechsthyristorbrückenschaltung bestehen wird. Die Betriebsfrequenz des Wechselrichters 15 wird durch die Steuervorrichtung 16 gesteuert. Eine bekannte Steuervorrichtung, die sich hierfür eignet, enthält einen spannungsgesteuerten Oszillator, der einen Ringzähler speist, dessen Ausgangssignale zur Einleitung der Zündung, also zum Durchschalten der Thyristoren der Brücke dienen. Bei dieser bekannten Schaltung steuert die Größe eines dem spannungsgesteuerten Oszillator zugeführten Eingangssignals die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters. Bekanntlich kann der momentane Luftspaltleistungsfaktor des den Verbraucher bildenden Motors 18 durch Änderung der Wechselrichterausgangsfrequenz geändert werden, da jeder Unterschied zwischen der Frequenz der Motor-Gegen-EMK (Fluß) und der Frequenz des Wechselrichterstroms als Änderungsgeschwindigkeit des Phasenwinkels des Stromes bezüglich des Flusses erscheint.
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Bei dem Motor 18 handelt es sich vorzugsweise um einen Asynchron-Wechselstrommotor.
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Bei der Regelung der Einrichtung gemäß der Erfindung finden insgesamt im wesentlichen vier Signale Verwendung. Diese Signale sind proportional dem Luftspaltfluß ψ, dem elektrischen Drehmoment T, dem Phasenwinkel zwischen dem Motorfluß und dem Motorstrom (R) und der Motor-Istdrehzahl N. Die drei Signale ψ, T und R werden aus den Betriebsparametern des Motors durch geeignete Rechenoperationen ermittelt und werden bei der Schaltung gemäß Fig. 1 von einer als Block 22 dargestellten Einheit geliefert. Welche Schaltung die Einheit 22 im speziellen enthält, ist für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich, ein Beispiel einer geeigneten Schaltung ist in der DE-OS 27 44 319 beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Bei einer solchen Schaltungsanordnung werden die Signale ψ, T und R als Funktionen von Eingangssignalen erzeugt, die Motorbetriebsparameter darstellen, einschließlich des Motorstroms I M , der durch drei Stromfühler 24 gemessen wird, die den Leitungen zugeordnet sind, welche den Wechselrichter 15 mit dem Motor 18 verbinden. Die anderen Eingangssignale des Blocks 22 sind dem Fluß im Motor proportional und können, wie dargestellt, durch zwei dem Motor 18 zugeordnete Flußspulen 26 erzeugt werden. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, liefert der Block 22 außer den Signalen ψ, T und R ein Signal |I m |, das dem Absolutwert des Motorstroms proportional ist. Dieses Signal stellt nichts weiter als den Absolutwert der gleichgerichteten und vereinigten Einzelwerte der von den drei Stromfühlrern 24 gelieferten Signale dar.
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Dem Motor 18 ist ein Tachometer 30 zugeordnet, wie durch eine gestrichelte Linie 31 dargestellt ist.
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Dieses Differenzsignal wird einem Verstärker 36zugeführt, der eine für die Drehzahlregelung geeignete Übertragungsfunktion hat. Gewöhnlich weist diese Übertragungsfunktion ein Integrationsverhalten auf, z. B. ein PI-Verhalten.
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Das Ausgangssignal des Verstärkers 36 am Schaltungspunkt 38 ist ein Signal, das als Drehmoment-Referenz- oder Drehmoment-Sollwert-Signal bezeichnet werden soll. Da bei einer Einrichtung gemäß der Erfindung im allgemeinen ein Betrieb des Motors sowohl in Vorwärtsrichtung als auch in Rückwärtsrichtung möglich sein soll, und da das Drehmoment-Sollwertsignal am Schaltungspunkt 38 in diesen beiden Fällen verschiedene Polaritäten haben kann, wird dieses Signal zuerst einer Absolutbetragschaltung 40 zugeführt, deren Ausgangssignal ein Eingangssignal einer Subtrahierschaltung 42 bildet. Als zweites Eingangssignal wird der Verbindung 42 das Ausgangssignal einer zweiten Absolutbetragschaltung 44 zugeführt, deren Eingang das Drehmoment-Istwertsignal T zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers 46 wird einer Begrenzerschaltung 48 zugeführt, die verhindert, daß übermäßig große Abweichungen in kurzen Zeitspannen auftreten; die Begrenzerschaltung begrenzt also die Geschwindigkeit, mit der eine Änderung durchgeführt werden kann. Das Ausgangssignal der Begrenzerschaltung 48 wird einer Subtrahierschaltung 50 zugeführt, der als zweites Eingangssignal ein dem Absolutwert des Motorstromes proportionales Signal |I m | vom Block 22 zugeführt wird. Diese spezielle Rückkopplung des Signals |I m |, die nur im Hinblick auf die Vollständigkeit des Systems als Ganzes dargestellt ist, bewirkt eine Gegenkopplung mit stabilisierender Wirkung, so daß bei der Forderung nach einem großen Drehmoment der Drehmomentfehler vorübergehend durch einen größeren Strom kompensiert werden kann. Das Ausgangssignal von der Verbindung 50 wird dem Verstärker 52 zugeführt, dessen Ausgangssignal als Eingangssignal an der Klemme 21 der Summierschaltung 20 dient.
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Als nächstes soll der untere Regelzweig der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 beschrieben werden. Dieser Zweig steuert die Frequenz, mit der der Wechselrichter arbeitet, und damit den Luftspaltleistungsfaktor. Das Drehzahl-Istwertsignal N vom Tachometer bewirkt eine positive Rückkopplung. Der Rest des unteren Zweigs hat also nur Signale zu verarbeiten, die proportional der Schlupffrequenz sind.
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Es war oben bereits erwähnt worden, daß die Wechselrichterschaltung 14 so gesteuert wird, daß sich ein vorgegebener Luftspaltleistungsfaktor ergibt. Dieser Leistungsfaktor kann durch den Winkel R ausgedrückt werden. Zur Definition des Winkels R sei auf das Diagramm in Fig. 2 verwiesen, in welchem die Abszisse als Flußachse und die Ordinate als Spannungsachse bezeichnet sind. Die induzierte Motorspannung ist mit E m bezeichnet. Es ist ferner der Motorstrom I m dargestellt, der als aus zwei Komponenten bestehend angesehen werden kann, einer Längskomponente I d , die mit dem Fluß in Phase ist, und einer Querkomponente I q , die der Komponente I d um 90° voreilt. Man weiß, daß die Komponente I d das Drehmoment oder die Leistung liefert, während die Querkomponente I q des Motorstroms den Fluß erzeugt. Für jeden speziellen Motor gibt es nun eine definierbare Beziehung zwischen I q und I d , die hinsichtlich des Wirkungsgrades einen optimalen Betrieb des Motors ergibt. Diese Beziehung kann man auch durch den Winkel R zwischen I m und I d definieren und wenn dieser Winkel bei einem bestimmten Motor konstant gehalten wird, wird der Motor auch bei Belastung mit einem konstanten Leistungsfaktor laufen. Der Leistungsfaktor kann also für den Motor optimiert werden.
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Mit diesen Überlegungen vor Augen sei nun wieder am Schaltungspunkt 38 begonnen, von dem aus das Drehzahl-Sollwertsignal einer Begrenzerschaltung 60 zugeführt wird, die im wesentlichen ein Ausgangssignal konstanter Größe und veränderbarer Polarität entsprechend der Polarität des Drehzahl-Sollwertsignals liefert. Das Ausgangssignal des Begrenzers 60 ist ein dem gewünschten Wert von R proportionales Winkel-Sollwertsignal und wird dem einen Eingang eines Multiplizierers 62 zugeführt, von dem im Augenblick angenommen werden soll, daß zu dem anderen Eingang ein Signal des Wertes 1 zugeführt ist. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 62 wird einer subtrahierenden Schaltung 64 als erstes Eingangssignal zugeführt; das zweite Eingangssignal der Verbindung 64 ist das Winkelsignal R vom Block 22. Diese beiden Signale, das Winkel-Sollwertsignal von der Begrenzerschaltung 60 und das Winkel-Istwertsignal vom Block 22 ergeben ein Fehlersignal, das über einen Verstärker 66 einer summierenden Schaltung 54 zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Schaltung 54 ist das bereits erwähnte Frequenzsteuersignal, das der Steuervorrichtung 16 zugeführt wird, um die Frequenz der Ausgangsspannung der Wechselrichterschaltung 14 zu steuern. Es sei bezüglich der Begrenzerschaltung 60 noch erwähnt, daß, wenn das Drehzahl-Sollwertsignal den Wert null hat, auch das Winkel-Sollwertsignal von der Begrenzerschaltung 60 gleich null ist. Dies ist der belastungsfreie Zustand, bei dem der Leistungsfaktor nur null sein kann und der Winkel R deshalb ebenfalls gleich null sein muß.
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Der untere Regelzweig bildet also im wesentlichen eine Phasenregelschleife, die auf einen Winkelfehler anspricht und die Frequenz und damit den Luftspaltleistungsfaktor des Motors regelt.
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Aus den bisherigen Erläuterungen ist ersichtlich, daß durch Konstanthalten des Luftspaltleistungsfaktors des Motors (unterer Kanal) und durch Steuerung des momentanen Stromes durch den oberen Kanal eine genaue und sofortige Regelung sowohl des Drehmoments als auch des Flusses im Motor möglich ist. Es sei jedoch bemerkt, daß eine solche genaue Regelung nur dann möglich ist, wenn die Motorcharakteristik konstant, linear und genau bekannt ist, so daß der Winkel R sehr genau berechnet werden kann. Da dies normalerweise nicht der Fall ist, wird gemäß der Erfindung eine dritte Regelschleife vorgesehen. Diese Regelschleife arbeitet mit dem Signal ψ vom Block 22 und bewirkt eine Korrektur mit niedrigem Verstärkungsgrad, durch die sowohl der Stromregelzweig als auch der Frequenzregelzweig derart beeinflußt werden, daß der Motorfluß für jeden Drehmomentwert die richtige Größe hat.
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Vor der Erläuterung dieses dritten Regelzweiges soll jedoch noch auf das Diagramm in Fig. 3 eingegangen werden. In Fig. 3 ist die bekannte Strom-Drehmoment-Kennlinie dargestellt. Die ausgezogene Kurve in Fig. 3 zeigt, daß der Strom oder Fluß der Quadratwurzel des Drehmoments proportional ist, wenn der Motor mit konstantem Winkel (oder konstantem Schlupf) betrieben wird. Die Kennlinie nimmt dann also die dargestellte typische Parabelform an. Wie sich aus den folgenden Erläuterungen ergeben wird, ist es jedoch nicht wünschenswert, daß der Fluß zu irgendeinem Zeitpunkt auf null abfällt, damit die Winkelregelschleife auch im unbelasteten Zustand aktiv bleibt und bereit ist, im Bedarfsfall schnell ein Drehmoment zu erzeugen. Eine für diesen Zweck wünschenswerte Kennlinie ist in Fig. 3 gestrichelt dargestellt, sie weicht von der ursprünglichen Parabelfunktion sowohl für die Vorwärts- als auch für die Rückwärtsrichtung ab.
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In Fig. 1 stellt der Block 70 ein Kennlinienglied dar, dessen Eingang das Drehmoment-Sollwertsignal vom Schaltungspunkt 38 zugeführt wird. Die Ähnlichkeit der im Block 70 dargestellten Funktion dieses Blockes und der gestrichelten Kennlinie in Fig. 3 ist offensichtlich und man sieht, daß dies durch eine einfache Absolutwertschaltung mit Größenbegrenzung und einer Vorspannung erreicht werden kann, so daß das Ausgangssignal des Blocks 70 immer einen von null verschiedenen endlichen Wert hat, selbst wenn das Signal am Schaltungspunkt 38 zu null wird. Das Ausgangssignal des Bocks 70, ein Fluß-Sollwertsignal, wird als eines von zwei Eingangssignalen einer subtrahierenden Schaltung 72 zugeführt, der als zweites Eingangssignal das Signal ψ vom Block 22 zugeführt wird, dessen Größe proportional dem Istwert des Luftspaltflusses des Motors ist. Das Ausgangssignal der Schaltung 72, das an einem Schaltungspunkt 75 erscheint, kann daher als Flußfehlersignal bezeichnet werden. Das Ausgangssignal von der Schaltung 72 wird über einen geeigneten Verstärker 74 der subtrahierenden Schaltung 42 im positiven Sinne zugeführt. Dieses dem Drehmoment- Regelkanal zusätzlich zugeführte positive Signal bewirkt eine Erhöhung bzw. Verringerung des Stromes.
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Das Ausgangssignal der Schaltung 72 wird ferner einem einfachen Begrenzer 76 zugeführt, der mit einer Vorspannung versehen ist, so daß das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung 76, nachdem es über einen Verstärker 78 geeigneten Verstärkungsgrades dem zweiten Eingang des bereits erwähnten Multiplizierers 62 zugeführt wird, den Wert 1 hat, wenn das Flußfehlersignal am Schaltungspunkt 75 den Wert null hat. Wenn das Flußfehlersignal einen anderen Wert als null hat, wird dem Multiplizierer 62 ein Signal entsprechend einem Multiplikator der größer oder kleiner als 1, immer jedoch größer als null ist, zugeführt. Die Wirkung dieses Flußfehlersignals auf die Winkelregelung besteht darin, den Winkel zu verringern, wenn mehr Fluß benötigt wird.
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Im Ganzen gesehen hat die mittlere oder Flußregelschleife hinsichtlich der Beeinflussung der anderen beiden Regelschleifen im wesentlichen die folgende Wirkung: Wenn der Flußfehler gleich null ist, hat die Flußregelschleife keinen Einfluß auf den Multiplizierer 62 und das Ausgangssignal dieses Multiplizierers ist dementsprechend eine Funktion seines Ruheverstärkungsgrades. Wenn ein Flußfehler vorhanden ist, bewirkt der den Begrenzer 76 und den Verstärker 78 enthaltende Zweig eine Änderung des Verstärkungsgrades des Multiplizierers 62 im Sinne einer Korrektur dieses Fehlers. Bei sehr geringer Belastung des Motors ist das Ausgangssignal der summierenden Verbindung 50 in der Drehzahlregelschleife (obere Schleife) unter Umständen nicht ausreichend, um den Fluß definiert zu regeln und der Rückkopplungsweg für den Flußfehler über den Verstärker 74 dient dazu, die Flußwerte bei solchen geringen Belastungen durch die erwähnte Stromregelung zu regeln. Im unbelasteten Zustand des Motors sind also der Schlupf und der Winkel R beide annähernd null. Der Flußregelzweig über den Begrenzer 76 und den Verstärker 78, der auf die Motorfrequenz (Winkel R) wirkt, kann den Fluß nicht steuern. Der Flußfehlersignalweg über den Verstärker 74 kann im unbelasteten Zustand des Motors dagegen den Fluß über den Motorstrom regeln. Im stark belasteten Zustand wird das Ausgangssignal des Verstärkers, dadurch, daß man seinen Verstärkungsgrad gering macht, klein im Vergleich zu den über die Blöcke 40 und 44 zugeführten Drehmomentsignalen sein, so daß die Flußregelschleife einen nur geringen Einfluß auf den Strom haben wird. Wenn also der Motor belastet ist, wird der Flußfehler durch die Wirkung des über den Multiplizierer 62 führenden Zweiges klein gehalten und der über den Verstärker 74 führende Zweig hat wenig Einfluß. Wenn die Belastung des Motors klein ist und der Fluß nicht über die Frequenz gesteuert werden kann, wird der Flußfehler dagegen groß genug für eine Ansprache über die summierende Verbindung 42 im Drehmomentregelzweig.
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Es war oben darauf hingewiesen worden, daß bei Motorsteuerungen der hier diskutierten Art Drehmoment-Pulsationen zu einem Problem und insbesondere bei niedrigen Betriebsdrehzahlen besonders störend werden können. Die Ursache dieser Drehmomentpulsationen läßt sich verstehen, wenn man den Leistungsfluß durch den Wechselrichter und den Motor betrachtet. Nimmt man an, was vernünftig ist, daß die Leistung an der Welle des Motors in jedem Augenblick gleich der der Wechselrichterschaltung zugeführten Leistung ist, so ist die vom Motor angegebene Wellenleistung ungefähr gleich dem Produkt aus dem Gleichstrom I DC und der Gegenspannung V I . Dieser Schluß basiert auf der Annahme, daß die Wellendrehzahl sich nicht wesentlich ändert, so daß das Wellendrehmoment der Wellenleistung entspricht. Es wurde ferner angenommen, daß weder im Wechselrichter noch im Motor Energie gespeichert wird. Aufgrund der nicht sinusförmigen Ströme des Wechselrichters an seinem Eingang tritt eine Drehmomentwelligkeit an der Abtriebswelle auf. Diese Welligkeit ist in Fig. 4 dargestellt. Wenn die Kurve in Fig. 4a als Darstellung der Spannung am Wechselrichtereingang angesehen wird, und der Gleichstrom I DC stetig ist, tritt offensichtlich an der Abtriebswelle des Motors ein welliges oder schwankendes Drehmoment auf, das ebenfalls durch die Kurve in Fig. 4a dargestellt wird. Es ist eine anerkannte Tatsache, daß man durch Regelung der Wechselrichterspannung wenig zur Unterdrückung der Welligkeit beitragen kann. Dies gilt jedoch nicht unbedingt in gleicher Weise auch für den Strom. Wenn der Strom als solcher einen Verlauf hätte, wie er in Fig. 4b durch die ausgezogen gezeichnete Kurve dargestellt ist, d. h. einen Verlauf der im wesentlichen invers zu der in Fig. 4a dargestellten Kurve ist, dann wäre die Eingangsleistung der Wechselrichterschaltung und damit das Ausgangsdrehmoment des Motors offensichtlich stetig oder konstant. In der Praxis läßt sich der ideale Stromverlauf, wie er in Fig. 4 durch die ausgezogene Kurve dargestellt ist, nicht leicht, allenfalls durch ein sehr aufwendiges vorausschauendes Programm erreichen. Die Regelung der Einrichtung gemäß Fig. 1 vermag den in Fig. 4b durch die ausgezogene Kurve dargestellten Stromverlauf nicht zu erzeugen. Sie kann jedoch wegen der Parameter, die gemessen werden, und den oben erläuterten Merkmalen und Maßnahmen einen Stromverlauf erzeugen, der ähnlich der in Fig. 4b gestrichelt gezeichneten Kurve ist. Wenn die den Strom darstellende, gestrichelte Kurve in Fig. 4b mit der in Fig. 4a dargestellten Kurve multipliziert ist, ergibt sich ein Verlauf des Ausgangsdrehmoments des Motors, der ungefähr so aussieht, wie er in Fig. 4c prinzipiell dargestellt ist. Das Drehmoment ist also bis auf kurze, scharfe Spitzen im wesentlichen konstant. Diese Spitzen sind keineswegs erwünschenswert und nicht ideal, der in Fig. 4c dargestellte Verlauf stellt jedoch eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem in Fig. 4a dargestellten Drehmomentverlauf dar. Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung liefert dieses Ergebnis.