DE3031590A1 - Drehzahlregelanordnung - Google Patents

Description

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) LANDESGIROKASSE STUTTGART 2915 076 LJI MLrII NO. Μ/ΛΙΝΟ

PAPST-MOTOREN KG 7 STUTTGART,den" 28 . 7. 19Θ0

St. Georgen anwaltsakte, P61. 12D133/m

(DT - 266)

Drehzahlreqelanordnung (Zusatz zu P 29 50 368.2)

Die Erfindung betrifft eine Drehzahlregelanordnung nach dem Oberbegriff des Anpruchs 1.

Diese Drehzahlregelanordnung arbeitet sehr genau, hat aber einen relativ kleinen Fangbereich, ueshalb der Vorgang der Synchronisierung mit einer äußeren Frequenzquelle manchmal relativ lange dauert»

Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, den Fangbereich der Drehzahlregelanordnung nach der Hauptanmeldung zu vergrößern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Man erreicht so mit einfachen Mitteln eine Vergrößerung des Fangbereichs.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dam im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Ueise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispiel, souie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:

Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehzahlregelanordnung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des unteren Teiles der Schaltung nach Fig. 1, und

ORIGINAL INSPECTED - 2 -

Fig. 3 bis 5 S'chaubilder zur Erläuterung der Wirkungsweise.

In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche oder gleichuirkende Teile in den einzelnen Figuren jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet·

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit 10 ist dort ein kollektorloser Gleichstrommotor mit einer zweisträngigen Statorwicklung 11 und einem vierpoligen permanentmagnetischen Rdn.r 12 bezeichnet. Der Motor 10 wird zweipulsig betrieben, erhält also pro Rotordrehung von 360° el« zwei gleicji lange Stromimpulse zugeführt. Neben dem Rotor 12 ist ein Hall-IC 14 angeordnet, der in der linken Hälfte der Fig. 1 nochmals dargestellt ist und der zwei Funktionen hat:

a) Erfassung der Stellung des Rotors 12 zur Steuerung der Kommutierung der Motorströme.

b) Erfassung der Drehzahl.

Der Hall-IC 14 gibt eine Rechteckspannung 15 ab. Diese steuert direkt über einen Widerstand 16 einen Leistungstransistor 17 des Motors 10. Über eine Phasenumkehrstufe (Widerstände 18, und pnp-Transistor 20) wird das Rechtecksignal 15 zu einem Rechtecksignal 23 (Fig. 3A) invertiert, das über einen Widerstand 24 den anderen Leistungstransistor 25 des Motors 10 steuert. Die Wicklung 11 ist über einen Mittelanschluß 26 an einen positiven Anschluß 27 gelegt, z.B. von + 12 V. An diesen ist auch ein Spannungsregler 28 angeschlossen, der an seiner positiven Ausgangsleitung 29 eine geregelte Spannung von z.B. + 5 I/ erzeugt. Die negative Leitung ist mit 30 bezeichnet. Die Leitungen 29 und 30 sind auch in der unteren Hälfte von Fig. 1 dargestellt und sind also auch dort an den Spannungsregler 28 angeschlossen. Der Motor 10 liegt an einer ungeregelten Gleichspannung, seine Steuer- und Regel elektronik dagegen an einer geregelten Gleichspannung. Dem Spannungsregler 28 sind wie dargestellt zwei Kondensatoren 31, 32 zugeordnet.

Die Rechteckspannung 23 am Ausgang des Transistors 20 wird einem Differenzierglied zugeführt, das aus einem Widerstand 35,

# M O

303Ί

einem Kondensator 36 und einem Understand 37..besteht und an dessen Ausgang man positive Nadelimpulse 38 (Fig· 3B) erhält«

Die Nadelimpulse 38 werden einem f/u-Uandler 39 zugeführt, an dessen Ausgang man eine analoge Spannung Brhält, die eine Funktion der Drehzahl des Rotors 10 ist. Diese Spannung wird einem Regelverstärker 40 mit PI-Verhalten zugeführt, der seinerseits den Strom in den Leistungstransistoren 17 und regelt, deren Emitter wie dargestellt miteinander und über einen Uiderstand 42 mit der Minusleitung 30 verbunden sind.

Der f/u-Uandler 39 enthält einen Operationsverstärker 51, der als Schwellwertglied dient und deshalb als Komparator geschaltet ist. Sein nichtinvertierender Eingang ist mit 52, sein invertierender Eingang mit 53 und sein Ausgang mit bezeichnet· Ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen 56, ist zwischen die Leitungen 29 und 30 geschaltet, und sein Ausgang ist mit dem Eingang 52 verbunden.

Ein Ladekondensator 62 ist zwischen dem Eingang 53 und der Leitung 30 geschaltet. Zu seiner Aufladung dient ein einstellbarer Uiderstand 63, mit dessen Hilfe die gewünschte Drehzahl eingestellt werden kann. Dem Ladekondensator 62 ist ein Entladeglied in Form eines npn-Transistors 64 zugeordnet, der mit seinem Kollektor an den Eingang 53 und mit seinem E mitter an die Leitung 30 angeschlossen ist. Seine Basis ist mit dem Verbindungspunkt des Kondensators 36 und des Widerstands 37 verbunden und erhält deshalb die differenzierten Nadelimpulse 38 zugeführt, d.h. bei jedem positiven Nadelimpuls 38 wird der Transistor 64 kurzzeitig voll leitend und entlädt dabei den Ladekondensator 62 weitgehend, so daß das Potential am Eingang 53 dann etwa dem Potential der Leitung 30 entspricht und in der Folge wieder ansteigt, weil sich der Ladekondensator 62 über den

Ladewiderstand 63 wieder auflädt. Dies zeigt'Fig'i" 3 in den Zeilen B und C. Die positiven Nadelimpulse sind auch dort mit 38 bezeichnet. Sie bewirken jeweils bei 66 eine Entladung des Ladekondensators 62, dessen .Ladespannung u~g₂ in Fig. 3C idealisiert dargestellt ist (sie entspricht in Wirklichkeit etwa einer e-Funktion). Die Schwellwertspannung des Operationsverstärkers 51 ist in Fig. 3C mit u. bezeichnet. Solange die Spannung am Ladekondensator 62 u. nicht erreicht, hat der Operationsverstärker 51 an seinem Ausgang 54 ein positives Potential, das in Fig. 3D mit 67 bezeichnet ist. Überschreitet die Spannung am Ladekondensator 62 den Wert u.., so springt das Potential am Ausgang 54 auf einen niedrigen Wert, der in Fig. 3D mit 68 bezeichnet ist.

Wie wird das Signal am Ausgang 54 weiterverarbeitet? An den Ausgang 54 ist die Kathode einer Diode 80 angeschlossen, deren Anode über einen Widerstand 81 mit dem Kollektor eines pnp-Transistors 82 und der einen Elektrode eines zweiten Kondensators 83 .verbunden ist, welche Elektrode ihrerseits über einen Widerstand 84 mit dem invertierenden Eingang 70 eines zum Pl-Verstärkers 40 gehörenden Operationsverstärkers 71 verbunden ist, dessen anderer Eingang 72 mit dem Eingang des Operationsverstärkers 51 verbunden ist. Der Eingang 70 ist seinerseits über einen Widerstand 85 mit der Anode der DixJe 80 verbunden. Die andere Elektrode des zweiten Kondensators 83 und der Emitter des Transistors 82 sind mit der Plusleitung 29 verbunden. Der Transistor 82 dient als Ladungsnormalisierungsglied für den Kondensator 83, d.h. wenn er leitend wird, normalisiert er die Ladung dieses Kondensators auf den Wert Null. Seine Basis ist über einen Widerstand 83¹ mit der Plusleitung 29 und über einen Kondensator 84' mit dem Ausgang 54 verbunden, der seinerseits über einen Widerstand 85' mit der Plusl'eitung 29 verbunden ist.

Wenn der Ausgang 54 zum Zeitpunkt ti (Fig. 3D) vom Potential 67 auf das negativere Potential 68 springt, so wird über den

Kondensator 84' der als l_adungsnormalisieru.rjgsglied' dienende Transistor 82 kurzzeitig leitend gemacht und entlädt den zueiten Kondensator 83· Fig. 3E zeigt das Potential u_ag an der (unteren) Elektrode 86 des zweiten Kondensators 83. Beim Entladen springt dieses Potential auf das Potential der Plusleitung 29, das in Fig« 3E mit U-g bezeichnet ist. Die Ladespannung des Kondensators 83 ist in Fig. 3E mit Upn, bezeichnet; die Spannung zwischen dem Ausgang 70 und der Minusleitung 30 ist in Fig· 3 mit u«_n bezeichnet· Uie man aus Fig. 3E ersieht, addieren sich U_7n und Up₈₃ zusammen zu einem Uert, welcher der Ausgangsspannung des Spannungsreglers 28 entspricht, also z.B. 5 UoIt. Für die Ueiterverarbeitung im Regelverstärker 4Q verwendet man die Spannung U_7n.

Nach der Entladung zum Zeitpunkt ti wird der zweite Kondensator 83 so lange über die Diode 80 und den widerstand 81 aufgeladen, bis zum Zeitpunkt t2 das Potential am Ausgang 54 wieder auf einen positiven Uert springt. Der Uert der Spannung ^UC83» ^^en ^^{eT ZUB}it^e Kondensator 83 erreicht, ist also ein direktes Haß für den Abstand der Zeitpunkte ti und t2, und dieser Abstand ist in Fig. 3D mit Delta t bezeichnet. Dieser Uert Delta t ist bei niedrigen Drehzahlen groß, und folglich ist auch Up₀₃ dann groß und u_?Q klein. Mit zunehmender Drehzahl wird Delta t immer kleiner, folglich wird auch Up₈₃ immer kleiner, und U₇₀ wird immer größer, bis der Maximalwert von U_7n, nämlich Unn» erreicht ist· Mit steigender Frequenz steigt also in einem kleinen Frequenzbereich von wenigen Hertz (typisch 1/50 bis 1/200 der Frequenz bei der geregelten Drehzahl) der Uert von U₇₀ monoton etwa von Null auf etwa U_g· Die Schaltung nach dem oberen Teil von Fig. 1 hat also nur einen sehr kleinen Fang- und Haltebereich, und die Schaltung nach dem unteren Teil von Fig. 1 dient der Erweiterung sowohl des Fang- wie des Haltebereichs.

Das Signal U₇,, wird dam Eingang 70 des Regelverstärkers 40 zugeführt· Dieser enthält den Operationsverstärker 71, dessen

Ausgang 93 über eine PI-Rückführung (Serienschaltung des Widerstands 74 mit dem Kondensator 75) mit'dem invertieren den. Eingang 70 verbunden ist. Zur Filterung ist parallel zur PI-Rückführung 74, 75 ain Kondensator 77 geschaltet.

Der Ausgang 93 ist über einen Widerstand 94 mit der Leitung 30 und direkt mit den Basen zweier pnp-Transistoren 95 und 96 verbunden, da?en Kollektoren jeweils mit der Leitung 30 verbunden sind, während der Emitter des Transistors 95 mit der Basis des Leistungstransistors 25 und der Emitter des Transistors 96 mit der Basis des Leistungstransistors 17 verbunden ist.

Mit zunehmender Drehzahl wird das Potential am Ausgang 93 zunehmend negativer, so daß die Transistoren 95 und 96 zunehmend leitend werden und die Basen der Leistungstransistoren 25 und 17 mit der negativen Leitung 30 verbinden, so daß diese Leistungstransistoren stromlos werden. Nimmt ungekehrt die Drehzahl ab, so wird der Ausgang 93 positiver, die Transistoren 95 und 96 werden zunehmend gesperrt, und (die Drehzahl wird erhöht.

Der untere Teil von Fig. 1 enthält ein. Schaltungsteil zum Synchronisieren mit von außen zugeführten Impulsen SYNC, deren Tastverhältnis T1/T2 bevorzugt etwa 3.. 10 % betragen soll.

Zwischen den Leitungen 29 und 30 liegt ein Spannungsteiler 101, '102, dessen Anschluß 103 mit den Emittern von zwei npn-Transistoren 104, 105 und eines pnp-Transistors 106 verbunden ist.

Ώβν Kollektor das Transistors 104 ist üb. ec/einsivUiderstand 107 mit der Leitung 29, der des Transistors 106 über einen Widerstand 108 mit der Leitung 30 verbunden. Die Basen der Transistoren 104 und 106 sind miteinander, über einen Uiderstand 109 mit dem Anschluß 103 und direkt mit dem Ausgang 110 einer Abtastschaltung 111 verbunden. Zusammen mit der Abtastschaltung 111 bilden die Transistoren 104 und 106 Sensorschaltungen zur Erfassung des unter- und übersynchronen Zustands. - Die Abtastschaltung 111 enthält einen npn-Transistor 114, dessen Kollektor mit dem invertierenden AnschluQ 53 des Operationsverstärkers 51 verbunden ist, der auch über einen Uiderstand 115 mit dem Kollektor des Transistors 105 und über einen Widerstand 116 mit der einen Elektrode eines Speicherkondensators 117 verbunden ist, dessen andere Elektrode an die Leitung 30 angeschlossen ist.

Die SYNC-Impulse von einer in Fig. 1 nicht dargestellten äußeren Frequenzquelle werden über einen Widerstand 118 der Basis des Transistors 114 und über einen Uiderstand 119 der Basis des Transistors 105 zugeführt und steuern diese beiden Transistoren jeweils kurzzeitig leitend. Der Emitter des Transistors 114 ist über die Serienschaltung eines Kondensators 122 und eines Widerstands 123 mit dem Ausgang 110 verbunden. Dem Speicherkondensator 117, welcher wesentlich größer ist als der Ladekondensator 62, bevorzugt etwa 50 mal größer, ist eine Ladeshaltung 124 und eine Entladeschaltung 125 zugeordnet. Die Ladeschal·tung 124 enthält einen pnp-Transistor 126, dessen Emitter mit der Leitung 29 verbunden ist, dessen Basis über einen Uiderstand 127 mit einem Punkt 128 verbunden ist, der seinerseits über einen Kondensator 129 mit der Leitung 29 und direkt mit dem Kollektor des Transistors 104 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 126 ist über einen Widerstand 132 mit dem l/erbindungspunkt 133 von Uiderstand und Speicherkondensator 117 verbunden.

Die Entladeschaltung 125 enthält einen npn-Transistor 135, dessen Emitter mit der Leitung 30 und dessen Kollektor über.

303T590

einen Widerstand 136 mit dem Punkt 133 verbunden ist. Seine Basis ist über einen Widerstand 137 mit einem Punkt 138 verbunden, der über einen Kon= densator 139 mit der Leitung 30 und direkt mit dem Kollektor des Tran= sistors 106 verbunden ist.

Die Arbeitsweise des Schaltungsteiles 100 entspricht teilweise demjenigen der Ladungsänderungsvorrichtung 70 nach dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 29 50 368.2), d.h. wenn beim Eintreffen eines SYNC-Impulses der Lade= kondensator 62 noch eine niedrige Ladung hat_s so entspricht dies einem Zustand, bei dem der Motor die Tendenz hat, zu langsam zu laufen, also den Synchronbereich nach unten zu verlassen; in diesem Falle fließt vom Punkt 103 über den Transistor 105 und den Widerstand 115 ein zusätzlicher Ladestrom zum Ladekondensator 62, so daß die Drehzahl erhöht wird.

Hat umgekehrt beim Eintreffen eines SYNC-Impulses der Ladekondensator bereits eine hohe Spannung, so entspricht dies einem Zustand, bei dem der Motor die Tendenz hat, zu schnell zu laufen, also den Synchronbereich nach oben zu verlassen; in diesem Falle fließt vom Ladekondensator 62 über den Widerstand 115 und den Transistor 105 ein Strom zum Punkt 103 und verlangsamt die Aufladung des Ladekondensators 62, so daß die Dreh= zahl reduziert wird.

Dies alles ist im Hauptpatent in großer Ausführlichkeit beschrieben, so daß hierauf Bezug genommen werden kann.

Die Schaltung nach dem Hauptpatent hat einen genügend großen Haltebereich, d.h. wenn der Regler synchronisiert hat, folgt er relativ großen Frequenzschwankungen der SYNC-Impulse, ohne außer Tritt zu fallen. Die Schaltung nach dem Hauptpatent hat aber einen relativ kleinen Fangbereich, d.h. die Synchronisierung kann z.B. dann schwierig sein, wenn der Motor sehr schnell hochläuft.

Durch die vorliegende Erfindung wird der Fangbereich vergrößert.

ORIGINAL INSPECTED

Zur Erläuterung dieser Funktion wird* auf Fig. 2 Bezug genommen, welche den unteren Teil von Fig. 1 in Form eines Blockschaltbildes zeigt. Zur Bereitstellung der Synchronisierimpulse SYNC dient sin Oszillator 145, z.B. ein Schwingquarz, dem ein Frequenzteiler FD 146 nachgeschaltat ist, an dessen Ausgang die gewünschte Frequenz f_n vorliegt, z.B. bei einem Motor 10 mit einer Drehzahl von 4800 U/min = 80 U/sec eine Frequenz von 160 Hz, wenn der Rotor 12 wie dargestellt vierpolig ist, also der Hall-IC 14 pro Rotordrehung zwei Nadelimpulse 38 bewirkt.

Hit diesen Impulsen SYNC wird die Abtastschaltung 111 jeweils kurzzeitig aktiviert und erfaßt die augenblickliche Spannung am Ladekondensator 62 (oder eine äquivalente Spannung, z.B. die am Widerstand 63). Wenn der Motor 10 nicht mit den Synchronisisrimpulsen synchron läuft, ist diese augenblickliche Spannung bei jedem Abtastvorgang verschieden, ändert sich also. Aus diesen Änderungen wird in dsn Sensorschaltungen 104¹ und 106¹ ermittelt, ob die Drehzahl zu hoch oder zu niedrig ist. Ist sie zu niedrig, so wird die Sensorschaltung 104' aktiviert und aktiviert die Ladeschaltung 124, so daß über den Widerstand 132 ein Ladestrom zum Speicherkondensator 117 fließt und dessen Spannung erhöht, so daß von ihm ein zusätzlicher Ladestrom über den Understand 116 zum Ladekondensator 62 fließt und die Motordrehzahl zunimmt.

Ist umgekehrt die Drehzahl des Motors 10 zu hoch, so wird diB Sensorschaltung 106¹.aktiviert und aktiviert ihrerseits die Entladeschaltung 125, so daß sich der Kondensator 117 über den Understand 136 teilweise entladen kann und der Ladestrom von ihm zum Ladekondensator 62 abnimmt, also die flotordrehzahl reduziert wird.

Der Aufbau der Abtastschaltung 111 gemäß Fig. 1 ist sehr einfach: Dedesmal, wenn über einen SYNC-Impuls der Transistor

- 10 -

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leitend wiic^ wird durch ihn das augenblickliche Potential am Eingang 53 abgefühlt. Hat es sich gegenüber der vorhergehenden Abtastung nicht geändert, so bleibt die Ladung des Kondensators 122 unverändert und es fließt kein Strom im Transistor 114. Dies ist der stationäre, synchrone Zustand.

Übersynchroner Zustand:

Hierzu wird auf Fig. 4 Bezug genommen. Uie man dort erkennt, nimmt zu den Zeitpunkten t3, t4, t5 und t6 die am Kondensator 62 abgetastete Spannung nacheinander zu, aber jeweils nur um einen kleinen Betrag, so daß sich die Ladung Q des Kondensators 122 jeweils nur um einen kleinen Betrag Delta Q-too ändert, wobei der Ladestrom nicht ausreicht, um einen der Transistoren 104, 106 leitend zu machen.

Zum Zeitpunkt t7 aber ändert sich die abgetastete Spannung stark in negativer Richtung, d.h. der Kondensator 122 wird entladen (Impuls 150 in Fig. 4), und dieser Strom bewirkt, daß der Transistor 106 leitend wird.und seinerseits eine Ladung des Kondensators 139 bewirkt, so daß der Transistor 135 so lange leitend wird, bis sich der Kondensator 139 wieder entladen hat. Dadurch kann sich der Speicherkondensator 117 über den Transistor 135 und den Widerstand 136 entladen, und die Drehzahl wird in der zuvor beschriebenen Ueiöe reduziert.

Untersynchroner Zustand;

Hierzu wird auf Fig· 5 Bezug genommen. Uie man dort erkennt, nimmt zu den Zeitpunkten t8 bis t10 die am Kondensator 62 abgetastete Spannung ab, aber jeweils nur um kleine Beträge, so daß sich die Ladung des Kondensators 122 jeweils nur um einen kleinen Betrag Delta Q^o'2 ändert, wobei der Entladestrom nicht ausreicht, um einen der Transistoren 104, 106 leitend zu machen. (Dies wird durch das Spannungsteilerverhältnis zwischen den Widerständen 109 und 123 erreicht).

- 11 -

Zum Zeitpunkt t11 aber ändert sich die abgetastete Spannung stark in positiver Richtung, d.h. der. Kondensator 122 uird geladen (Impuls 151 in Fig. 5), und dieser Strom bewirkt, daß der Transistor 104 leitend uird und seinerseits eine Ladung des Kondensators 129 bewirkt, so daß der Transistor 126 so lange leitend uird, bis sich der Kondensator 129 wieder entladen hat. Dadurch uird der SpeicherkondBnsator 117 über den Transistor 126 und den Widerstand 132 auf eine höhere Spannung aufgeladen, und die Drehzahl des Motors 10 uird in der zuvor beschriebenen Ueise erhöht.

Auf diese Ueise ergibt sich ein wesentlich höherer Fangbereich, der in der Praxis/großer ist als der Haltebereich. Z.B. kann der Haltebereich - 5 % betragen, der Fangbereich - 6 %.

Nachfolgend werden für einen Motor mit einer Drehzahl van 4800 U/min und eine Synchronisierfrequenz f_Q von 160 Hz typische Schaltungsuerte angegeben, wobei R = 0hm, k = kOhm, ρ = Picofarad, und u = Mikrofarad:

Hall - IC 14 ... TL

Widerstand 1G ... 390 R

widerstand 19 .... . . 120 R Transistoren 20, 82, 95, 96, Transistoren 64, 104 <·.. Transistoren 17, 25 Transistoren 105, 114, 135 Transistor 126 OP-Uerstärker 51, 71 Widerstand 16 .·· Widerstand 24 ... Widerstand 35 ... Kondensator 36 ··· Widerstände 37, 127, 137 Widerstand 42 ... Widerstand 63 ... Kondensator 62 Widerstand 56 ... Widerstand 57 ···

06 ...	BC	556
	BC	546
	BD	899
	BC	546B
	BC	556B
	LM	392
750 R
1,2 k
2,2 k
4700 u
10 k
0,33R
62 k
0,1 u
1 k
2 k

* # I» * - * « "»	Diode SO ...	Λ * ^. IfI * * ■» " Ία "— * " * *	1 NL 4.1 ,,48- -	3031590
	Widerstände 81, 83* ...	/S	10 k
Widerstand 84 ...	100 k
Widerstand 85 ...	510 k
Kondensator 83 ...	0,047 u
Widerstand 85· ...	4,7 k
Kondensator 84' ...	470 pF
Widerstand 74 ...	1200 k
Kondensator 75 ...	0,1 u
Kondensator 77 ...	4700 ρ
Widerstand 94 ...	1,5 k
Widerstand 101 ...	1,3 k
Widerstand 102 ...	820 R
Widerstände 107, 108 ...	20 K
Widerstand 109 ...	30 k
Widerstände 119, 123 ...	100 k
Kondensator 122 ...	10 000 ρ
Widerstand 115 ...	33 k
Widerstand 118 ...	470 k
Widerstand 116 ...	270 k
Kondensator 117 ...	4,7 u
Widerstand 132 ...	9,1 k
Widerstand 136 ...	3,3 k
Kondensatoren 129, 139 ...	47000 ρ

Die Erfindung ermöglicht also mit geringem Aufwand eine exakte Synchronisierung eines Drehzahlreglers mit einer äußeren
Frequenzquelle und in einem relativ großen Frequenzbereich.

Naturgemäß kann es in manchen Fällen auch genügen, nur eine Sensorschaltung zur Erfassung des übersynchronen Zustands
zu verwenden, da dann jedenfalls der Fangbereich nach obenhin vergrößert wird.

Claims (10)

1. PATENTANWALTRAIBLE TELEFON (0711) 25 33 22 ΡΔΤΡ^ΚΙΤΔ Γ\Ι\Λ/Δ I T

   STUTTGART 1 TELEGRAMME: ABELPAT STUTTGART \f~\ I l—l N I /-\l N V V/-M—I

   BIRKENWALDSTRASSE 213 POSTSCHECK STUTTGART 74Λ 00-708 ΓΛΙΟΙ IMP LJAMO OAICDI C

   LANDESGIROKASSE STUTTGART 2915076 LJIMLrIlNO-MAlNO IxAIt)Lt

   PAPST-NOTOREN KG StUTTGART₁DEN 28.7.1980

   ANWALTSAKTE: P 61.12D133/IT1

   St. Georgen _(dt _

   Patentansprüche

   Drehzahlregelanordnung, die mit Mitteln zur Synchronisierung mit einer Synchronisierfrequenz versehen ist, mit einem Lade-

   ~ kondensator, der über eine Ladevorrichtung während einer Ladezeit geladen und danach innerhalb einer im Verhältnis zur Ladezeit kurzen Zeitspanne uieder entladen wird, ferner mit einer diesem Ladekondensator zugeordneten Ladungsänderungsvorrichtung, welche durch die Synchronisierfrequenz aufweisende Synchronisierimpulse betätigbar ist, deren Impulsabstand etwa dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Entladevorgängen des Ladekondensators bei der gewünschten Drehzahl entspricht,

   und welche den Ladevorgang dieses Ladekondensators in Abhängigkeit von der Phasenlage der Synchronisierimpulse, bezogen auf den Beginn des Ladevorgangs des Ladekondensators, in synchronisierendem Sinne beeinflußt,

   Γ- nach Patentanmeldung P 29 50 368.2 ( D 121 = DT - 244), dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensorschaltung (100, 106') zur Erfassung des übersynchronen Zustande vorgesehen ist, und daß abhängig vom Ausgangssignal dieser Sensorschaltung der Ladevorgang des Ladekondensators (62) zusätzlich in drehzahlreduzierendem Sinne beeinflußbar ist.
2. 2. Drehzahlregelanordnung nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Sensorschaltung (100, 104¹) zur Erfassung des untersynchronen Zustande vorgesehen ist, welche beim Ansprechen den LadBVorgang des Ladekondensators (62) zusätzlich in drehzahlerhöhendem Sinne beeinflußt.
3. 3. Drehzahlregelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ladekondensator (62) ein zweiter Lade-

   -ηού ' copy

   kreis (116, 117) zugeordnet ist, und'daß d^e mindestens eine Sensorschaltung (100, 104', 106·) bei ihrem Ansprechen die Ladespannung dieses zweiten Ladekraises (116, 117) in dreh=

   zahlregulierendem Sinn beeinflußt.
4. 4. Drehzahlregelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ladekreis (116, 117) einen Speicherkondensator (117) enthält, dessen Ladespannung bei untarsynchronem Lauf des Motors (1O) in Binem Sinne und bei übersynchronem Lauf im entgegengesetzten Sinne beeinflußbar ist.
5. 5. Drehzahlregelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Sensorschaltungen (100, 104', 106¹) zur Erfassung des unter- und/oder übersynchronen Laufs eine Abtastschaltung (111) zum Abtasten eines von der Höhe der Spannung (u _g2) am Ladekondensator (62) abhängigen Potentials im Rhythmus der Synchronisierimpulse (SYNC) aufueist,

   und daß eine Auswerteschaltung vorgesehen ist, welche die bei aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen ermittelten Spannungsdifferenzen in Befehle zur Beeinflussung des Ladevorgangs des Ladekondensators (62) im synchronisierenden Sinne umsetzt.
6. 6. Drehzahlregelanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertaschaltung so ausgebildet ist, daß sie nur große Spannungsdifferenzsn (Fig. 4: Impuls 150; Fig. 5: Impuls 151) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen, z.B. beim übersynchronen Lauf die Differenz zwischen einer hohen Abtastspannung bei fast voll geladenem Ladekondensator und einer darauffolgenden niedrigen Abtastspannung bei fast voll entladenem LadekondBnsator, in Befehle zur Beeinflussung des Ladevorgangs des Ladekondensators (62) umsetzt.
7. 7. Urohzahlregelanordnung nach Anspruch 5 oder 6, und nach

   Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Auswerteschaltunerzeugten Befehle zum Erzeugen einer Änderung der Spannung des Speicherkondensators (117) im gewünschten Sinne ausgebildet

   COPY

   sind«
8. 8. Drehzahlregelanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spsicherkondensator (117) eine Ladeschaltung (124) und eine Entladeschaltung (125) zugeordnet sind, und daß die Ladeschaltung (124) durch die bei untersynchronem Lauf erzeugten Befehle und die Entladeschaltung (125) durch die bei übersynchronem Lauf erzeugten Befehle jeweils während einer vorgegebenen Zeitspanne aktivierbar (durch 129, 127 bzw. 139, 137) ist.
9. 9. Drehzahlregelanordnung.nach einem der Ansprüche 4, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkondensator (117) einen im Verhältnis zum Ladekondensator (62) großen Kapazitätswert aufweist.
10. 10. Drehzahlregelanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Kapazitätswerte größer als 20 ist und vorzugsweise etua 50 beträgt.

    11· Verwendung einer Drehzahlregelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Drehzahlregelung eines kollektorlosen Gleichstrommotors (10), uobei die Drehzahl-Istwertsignale einem Rotorstellungssensor (Hall-IC 14) des Motors (1O) entnehmbar sind·

    VIO0 COPY