DE3111599A1

DE3111599A1 - "CONTROL FOR AN AC MOTOR"

Info

Publication number: DE3111599A1
Application number: DE19813111599
Authority: DE
Inventors: Raymond J. 44614 Canal Fulton Ohio McAllise
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-15
Filing date: 1981-03-24
Publication date: 1982-04-08
Also published as: JPS5746683A; GB2082405A; KR830005749A; IT8167416A0; GR75268B; FR2488753A1

Description

Steuerung für einen WechselstrommotorControl for an AC motor

Die Erfindung bezieht sich auf Steuerungen für Wechselstrommotoren und betrifft insbesondere eine Steuerung, durch die eine Spannung mit hohem Mittelwert an den Motor während des Anlaufes angelegt wird und durch die,zur Energieeinsparung, der Mittelwert der an den Motor angelegten Spannung nach dem Anlauf und während der normalen Betriebsphase des Motors verringert wird.The invention relates to controls for AC motors and more particularly relates to a controller by which a high average voltage is applied to the motor during the Start-up and through which, in order to save energy, the mean value of the voltage applied to the motor is adjusted is reduced during start-up and during the normal operating phase of the motor.

Die Steuerung nach der Erfindung kann für verschiedene Arten von Wechselstrommotoren benutzt werden, sie eignet sich aber besonders zur Verwendung bei Induktions- oder Asynchronmotoren. In solchen Motoren tritt der maximale Energiebedarf gewöhnlich während des Anlaufes auf, weshalb sie so ausgelegt sind, daß sie das zum Gewährleisten des Anlaufes er-The control according to the invention can be of various types can be used by AC motors, but it is particularly suitable for use with induction or asynchronous motors. In such motors, the maximum energy requirement usually occurs during start-up, which is why they are designed in this way are that they do this to guarantee the start-up

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forderliche Drehmoment erzeugen, obgleich die Windungszahl und andere Faktoren, die zum Erzielen eines richtigen Anlaufes erforderlich sind, während des Betriebes nicht gänzlich erforderlich sind. Infolgedessen fließen während des Anlaufes unnötig starke Ströme in den Motorwicklungen und erzeugen Wärmeverluste, die nicht lediglich Energieverluste darstellen, sondern auch zu Erwärmungsschaden an dem Motor und seiner Umgebung führen können.generate required torque, although the number of turns and other factors necessary to get a proper start-up not entirely during operation required are. As a result, unnecessarily strong currents flow in the motor windings and during start-up generate heat losses which are not only energy losses but also heat damage to the engine and its surroundings.

Die ÜS-PS 4 052 648 beschreibt eine Motorsteuerung, die eine insgesamt höhere mittlere Spannung während der Anlaufperiode als während der folgenden Betriebsphase an den Motor anlegt. Bei dieser bekannten Steuerung wird jedoch der Leistungsfaktor der von dem Motor aufgenommenen Leistung durch eine relativ komplizierte Schaltung ermittelt, und die an den Motor angelegte Spannung wird gesteuert, um den ermittelten Leistungsfaktor auf einem Sollwert zu halten.The ÜS-PS 4 052 648 describes a motor control that a overall higher mean voltage applied to the motor during the start-up period than during the following operating phase. In this known control, however, the power factor of the power consumed by the motor is determined by a relatively complicated circuit is determined, and the voltage applied to the motor is controlled to the determined Maintain power factor at a set point.

Aufgabe der Erfindung ist es, die behaupteten Energieeinsparungsvorteile der bekannten Steuerung mit Hilfe einer Steuerung zu erzielen, die viel weniger kompliziert und teuer sowie zuverlässiger, vielseitiger und leichter einbaubar ist.The object of the invention is to achieve the claimed energy saving advantages to achieve the known control with the help of a control that is much less complicated and is expensive and more reliable, versatile and easier to install.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen derselben.Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of the preferred Embodiments of the same.

Die Erfindung schafft eine Steuerung für einen Wechselstrommotor, die mit einer Wechselstromquelle über eine Schaltvorrichtung verbunden ist. Die Steuerung spricht auf die Schaltvorrichtung an und bewirkt, daß nach dem "Schließen" derselben zuerst eine Speisespannung aus der Quelle an den Motor mit einem hohen Mittelwert angelegt wird, und daß dann nach dem Ablauf einer bestimmten Anlaufperiode automatisch dem Motor aus der Quelle Strom bei einer Spannung niedrigeren Mittel-The invention provides a controller for an alternating current motor which is connected to an alternating current source via a switching device connected is. The controller responds to the switching device and causes it to "close" after it has been "closed" first a supply voltage from the source is applied to the motor with a high mean value, and then after that After a certain start-up period, the motor is automatically switched from the source of current at a voltage lower than the average

wertes zugeführt wird, wobei der letztgenannte Spannungsmittelwert im wesentlichen fest ist.value is supplied, with the latter mean voltage value is essentially solid.

In einer Ausgestaltung der Erfindung enthält die Steuerung eine Motorspannungssteuerungseinrichtung, die zwischen zwei verschiedenen Zuständen umschaltbar ist, bei denen sie unterschiedliche Werte der mittleren Spannung an den Motor anlegt, und eine zugeordnete Zeitverzögerungsvorrichtung, die auf das "Schließen" der Schaltvorrichtung anspricht und die Spannungssteuerungseinrichtung im Anschluß an das Schließen in einem Zustand hält und dann die Spannungssteuerungseinrichtung am Ende der Zeitverzögerungsperiode auf ihren anderen Zustand umschaltet.In one embodiment of the invention, the controller contains a motor voltage control device which can be switched between two different states in which they applies different values of the mean voltage to the motor, and an associated time delay device, which responds to the "closing" of the switching device and the voltage control device following the Holds close in one state and then opens the voltage control means at the end of the time delay period toggles its other state.

In weitererAusgestaltung der Erfindung erfolgt das Steuern der Speisung des Motors durch einen Triac oder eine ähnliche Zweirichtungsschaltvorrichtung in Reihe mit dem Motor durch die an den Motor während der Betriebsphase angelegte Spannung, die durch eine Betriebstriggerschaltung bestimmt wird, die die Zweirichtungsschaltvorrichtung zu einer im wesentlichen festen Zeit in jeder Halbperiode der Wechselstromquelle triggert, und durch eine Anlauftriggerschaltung? die eine Verzögerungsschaltung enthält und während des Laufes der Verzögerungszeitspanne Triggersignale an die Zxtfeirichtungsschaltvorrichtung anlegt, welche in jeder Halbperiode der Wechselstromquelle früher erscheinen als die Betriebstriggersignale .In a further embodiment of the invention, the supply of the motor is controlled by a triac or a similar device Bidirectional switching device in series with the motor by the voltage applied to the motor during the operating phase, which is determined by an operation trigger circuit which the bidirectional switching device to an essentially fixed time in each half cycle of the AC source triggers, and by a start-up trigger circuit? the a delay circuit and, during the course of the delay period, trigger signals to the external switching device which appear earlier than the operation trigger signals in each half cycle of the AC power source .

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigenSeveral exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the accompanying drawings described. Show it

Fig. 1 ein Schaltbild einer Motorsteuerung nach derFig. 1 is a circuit diagram of an engine control according to the

Erfindung,Invention,

die Fig. 2 bis 6 Schaltbilder von weiteren AusführungsformenFIGS. 2 to 6 are circuit diagrams of further embodiments

der Steuerung nach der Erfindung,the control according to the invention,

Fig. 7 einen Teil der in Fig. 6 dargestelltenFIG. 7 shows a part of that shown in FIG

Steuerung, aber mit einer anderen Zweirichtungsschaltvorrichtung als in Fig. 6, undControl, but with a different bidirectional switching device than in Fig. 6, and

die Fig. 8 bis 12 Schaltbilder von weiteren Ausführungsformen der Steuerung nach der Erfindung.FIGS. 8 to 12 are circuit diagrams of further embodiments the control according to the invention.

Fig. 1 zeigt einen Einphasenmotor 12, beispielsweise einen Induktions- oder Asynchronmotor, der mit einer Wechselstromquelle über eine Schaltvorrichtung in Form eines Hauptschalters 14 verbunden ist und dem eine Steuereinrichtung nach der Erfindung zugeordnet ist. Diese Steuereinrichtung enthält eine Verzögerungsvorrichtung 16, die auf das Schließen des Schalters 14 anspricht, und eine Spannungssteuervorrichtung 18, die der Verzögerungsvorrichtung zugeordnet ist. Die Verzögerungsvorrichtung 16 erzeugt eine Verzögerungszeitspanne im Anschluß an das Schließen des Schalters. Sie kann mit dem Schalter 14 mechanisch verbunden sein, so daß sie durch das Schließen des Schalters mechanisch getriggert wird, oder sie kann mit dem Motor 12 elektrisch verbunden sein, so daß sie beim Schließen des Schalters elektrisch getriggert wird.Fig. 1 shows a single phase motor 12, for example an induction or asynchronous motor, which is operated with an alternating current source is connected via a switching device in the form of a main switch 14 and a control device according to it associated with the invention. This control device contains a delay device 16, which is responsive to the closing of the Switch 14 responds, and a voltage control device 18 associated with the delay device. The delay device 16 generates a delay period following the closing of the switch. It can be mechanically connected to the switch 14 so that it can be controlled by the Closing the switch is triggered mechanically, or it may be electrically connected to the motor 12 so that it is triggered electrically when the switch is closed.

Die Kombination der Verzögerungsvorrichtung 16 und der Spannungssteuervorrichtung 18 hat zwei verschiedene Zustände: in dem einen Zustand legt sie eine Spannung großen Mittelwertes an den Motor 12 an, während sie in dem anderen Zustand eine Spannung mit einem im wesentlichen festen und niedrigeren Mittelwert an den Motor anlegt. Die Verzögerungsvorrichtung 16 steuert den Zustand der Kombination und veranlaßt sie, die Spannung hohen Mittelwertes unmittelbar im Anschluß an das Schließen des Schalters 14 zu liefern und die niedrigere feste mittlere Spannung nach Ablauf der Verzögerungszeitspanne zu liefern.The combination of the delay device 16 and the tension control device 18 has two different states: in one state it applies a voltage of large mean value to the motor 12, while in the other state it has a voltage with a substantially fixed and lower Average applied to the motor. The delay device 16 controls the state of the combination and causes it to to supply the high average voltage immediately following the closing of the switch 14 and the lower to deliver a fixed mean voltage after the delay period has elapsed.

Als ein Beispiel für die Ausführung der Spannungssteuervorrichtung 18 von Fig. 1, die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellt ist, kann diese Vorrichtung einen Transformator enthalten, der eine Sekundärwicklung 20 mit einer festen Windungszahl hat, die mit dem Motor verbunden ist, und eine Primärwicklung 22, die über eine veränderbare Windungszahl, welche durch einen Schalter 24a, 24b gesteuert wird, mit der Wechselstromquelle verbunden ist. Während der Anlaufperiode öffnet die Verzögerungsvorrichtung 16 den Schalter 24b und schließt den Schalter 24a, damit über eine kleine Anzahl von Primärwicklungswindungen eine Spannung mit einem entsprechend hohen Mittelwert an den Motor 12 angelegt wird. Nach dem Ablauf der Verzögerungszeitspanne schließt die Verzögerungsvorrichtung 16 den Schalter 24b und öffnet den Schalter 24a, damit über eine höhere Anzahl von Primärwicklungswindungen eine Spannung mit einem entsprechend niedrigeren Mittelwert an den Motor 12 angelegt wird.As an example of the implementation of the tension control device 18 of Fig. 1, which is shown in Fig. 1 with dashed lines, this device can be a transformer included, which has a secondary winding 20 with a fixed number of turns connected to the motor, and a Primary winding 22, which has a variable number of turns which is controlled by a switch 24a, 24b with the AC power source is connected. During the start-up period the delay device 16 opens the switch 24b and closes the switch 24a, so that a voltage with a corresponding voltage over a small number of primary winding turns high mean value is applied to the motor 12. After the delay period has elapsed, the delay device closes 16 switches the switch 24b and opens the switch 24a, thus over a higher number of primary winding turns a voltage with a correspondingly lower mean value is applied to the motor 12.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung, in der.die Motorspannungssteuervorrichtung 18 von Fig. 1 aus einer getriggerten Zweirichtungsschaltvorrichtung, wie beispielsweise dem dargestellten Triac Q, besteht, der mit seinen Hauptklemmen in Reihe zu dem Motor 12 liegt, und aus einer zugeordneten Zündwinkelsteuerschaltung 26, die in Zusammenwirkung mit der Verzögerungsvorrichtung 16 Triggersignale an die Triggerklemme 28 des Triacs anlegt, die während der Anlaufperiode den Triac in jeder Halbperiode der Wechselstromquelle früher triggern und während der folgenden Betriebsperiode den Triac zu einer späteren, im wesentlichen festen Zeit, in jeder Halbperiode der Wechselstromquelle triggern. Während der Anlaufperiode wird deshalb der Motor 12 für eine längere Zeit während jeder Halbperiode erregt und empfängt deshalb eine Spannung mit höherem Mittelwert, und im Anschluß an die Anlaufperiode wird er für eine kürzere Zeit während jeder Halbperiode erregt, so daß er eine Spannung mit einem niedrigeren Mittelwert empfängt.Fig. 2 shows a circuit in which the motor voltage control device 18 of FIG. 1 from a triggered bidirectional switching device, such as the illustrated triac Q, which has its main terminals in series with the engine 12, and an associated ignition angle control circuit 26, which, in cooperation with the delay device 16, sends trigger signals to the trigger terminal 28 of the triac creates the triac during the start-up period in each Trigger the half cycle of the AC power source earlier and during the following operating period the triac to a later, essentially fixed time, trigger in each half cycle of the AC power source. During the start-up period therefore, the motor 12 is energized for a longer time during each half cycle and therefore also receives a voltage higher mean value, and following the start-up period it is energized for a shorter time during each half cycle so that it has a voltage with a lower mean value receives.

In der Schaltung von Fig. 2 und in den Schaltungen, die in den weiteren folgenden Figuren dargestellt sind, ist ein RC-Glied, das aus einem Widerstand R₃ und aus einem Kondensator C₄ besteht, die in Reihe geschaltet sind, an die Hauptklemmen des Triacs Q angeschlossen. Das RC-Glied dient zum Begrenzen des Anstiegs der Kommutierungsspannung dv/dt, die durch die induktive Belastung des Motors erzeugt wird, und hindert dadurch den Triac am Fehlzünden aufgrund der Beanspruchung durch die Kommutierungsspannung dv/dt. Dieses RC-Glied ist nicht immer erforderlich und kann in einigen Fällen weggelassen werden, beispielsweise wenn die Induktivität des Motors relativ klein ist.In the circuit of Fig. 2 and in the circuits shown in the other following figures, an RC element, which consists of a resistor R ₃ and a capacitor C ₄ , which are connected in series, is connected to the main terminals of the triac Q connected. The RC element is used to limit the increase in the commutation voltage dv / dt, which is generated by the inductive load on the motor, and thereby prevents the triac from misfiring due to the stress caused by the commutation voltage dv / dt. This RC element is not always required and can be omitted in some cases, for example if the inductance of the motor is relatively small.

In der Schaltung von Fig. 2 sind die Verzögerungsvorrichtung 16 und die Zündwinkelsteuerschaltung 26 beide parallel zueinander an die Reihenschaltung aus dem Motor 12 und dem Triac Q angeschlossen. Diese Schaltungsanordnung ist jedoch nicht immer möglich. Statt dessen kann der Triac Q auf einer Seite des Motors angeordnet sein, und die Zündwinkelsteuerschaltung 26 und/oder die Verzögerungsvorrichtung 16 können jeweils an den Triac Q angeschlossen sein, so daß der Motor 12 entweder eingeschlossen oder ausgeschlossen ist.In the circuit of FIG. 2, the delay device 16 and the ignition angle control circuit 26 are both parallel to one another connected to the series circuit of the motor 12 and the Q triac. However, this circuit arrangement is not always possible. Instead, the triac Q can be arranged on one side of the engine, and the ignition angle control circuit 26 and / or the delay device 16 can each be connected to the triac Q so that the motor 12 is either included or excluded.

Als Beispiel zeigt Fig. 3 eine Steuerung nach der Erfindung, bei der die Verzögerungsvorrichtung 16 unter Ausschluß des Motors 12 an den Triac Q angeschlossen ist, während die Zündwinkelsteuerschaltung 26 unter Einschluß des Motors 12 an den Triac angeschlossen ist.As an example, Fig. 3 shows a control according to the invention, in which the delay device 16 excluding the Motor 12 is connected to the triac Q, while the ignition angle control circuit 26 including the motor 12 connected to the triac.

In der Schaltung von Fig. 4 sind die Verzögerungsvorrichtung 16 und die Zündwinkelsteuerschaltung 26 beide direkt an den Triac Q unter Ausschluß des Motors 12 angeschlossen. Diese Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß die gesamte Steuereinrichtung in einer einzigen Einheit 30 untergebracht werden kann, die zu dem Motor 12 (d.h. zu dessen Feldwicklung) und zu dem Schalter 14 in Reihe geschaltet werden kann, wodurch ihre Unterbringung und ihr Einbau vereinfacht werden.In the circuit of FIG. 4, the delay device 16 and the ignition angle control circuit 26 are both directly connected to the Triac Q connected to the exclusion of the motor 12. This circuit arrangement has the advantage that the entire control device can be housed in a single unit 30 connected to motor 12 (i.e., its field winding) and can be connected in series to the switch 14, thereby simplifying its packaging and installation.

Fig. 5 zeigt eine Schaltung mit einer Steuerung nach der Erfindung, in der die Verzögerungsvorrichtung 16 an die Reihenschaltung aus dem Motor 12 und dem Triac Q angeschlossen ist, während die Zündwinkelsteuerschaltung 26 unter Auschluß des Motors direkt an den Triac Q angeschlossen ist. Weiter zeigt diese Figur einen besonderen Aufbau der Zündwinkelsteuerschaltung 26. Diese dargestellte Schaltung enthält eine Betriebstriggerschaltung, die aus einem Widerstand 30 und einem Kondensator 32 besteht, welche in Reihe geschaltet und an die Hauptklemmen des Triacs Q angeschlossen sind, sowie eine SpannungsSchwellenwertvorrichtung 34, wie beispielsweise einen Diac oder eine Neonröhre, die an den Schaltungspunkt zwischen dem Widerstand 30 und dem Kondensator 32 und an die Triggerklemme 28 des Triacs Q angeschlossen ist. Diese Betriebstriggerschaltung ist eine Steuerschaltung ohne Rückführung, die bei einer bestimmten Spannung und einer bestimmten Frequenz der Wechselstromquelle Triggersignalean den Triac Q anlegt, die zu einer im wesentlichen festen Zeit in jeder Halbperiode der Wechselstromquelle auftreten. Das heißt, in dem Anfangsteil jeder Halbperiode lädt sich der Kondensator 32 über den Widerstand 30 auf, bis die Kippspannung der Spannungsschwellenwertvorrichtung 34 erreicht ist, und, wenn das eintritt, fließt ein Strom über die Steuer- oder Triggerklemme 28 zum Triggern des Triacs.Fig. 5 shows a circuit with a controller according to the invention, in which the delay device 16 is connected to the series circuit comprising the motor 12 and the Q triac is, while the ignition angle control circuit 26 is connected directly to the triac Q with the exclusion of the engine. Further This figure shows a particular structure of the ignition angle control circuit 26. This circuit shown contains a Operation trigger circuit, which consists of a resistor 30 and a capacitor 32, which are connected in series and are connected to the main terminals of the triac Q, and a voltage threshold device 34, such as a diac or neon tube connected to the junction between resistor 30 and capacitor 32 and is connected to the trigger terminal 28 of the Q triac. These Operation trigger circuit is a control circuit without feedback that operates at a specific voltage and frequency the AC power source applies trigger signals to triac Q, occurring at a substantially fixed time in each half cycle of the AC power source. That is, in that At the beginning of each half cycle, the capacitor 32 charges through the resistor 30 until the breakover voltage of the voltage threshold device 34 is reached, and when that occurs, a current flows through the control or trigger terminal 28 to trigger the triac.

Eine Anlauftriggerschaltung ist ebenfalls mit der Triggerklemme 28 verbunden und besteht aus einem Strombegrenzungswiderstand 36 und aus einem Satz Kontakten 38. Die Kontakte 38 werden wiederum durch die Verzögerungsvorrichtung 16 so gesteuert, daß sie während der Verzögerungs- oder Anlaufperiode geschlossen sind und am Ende der Verzögerungs- oder Anlaufperiode offen bleiben. Das heißt, die Verzögerungsvorrichtung 16 bewirkt in Abhängigkeit von dem Schalter 14, daß die Kontakte 38 beim Schließen des Schalters 14 sofort geschlossen und dann zu einer vorbestimmten Zeit danach geöffnet werden, wodurch die Anlaufperiode festgesetzt wird. InA start-up trigger circuit is also connected to the trigger terminal 28 and consists of a current limiting resistor 36 and from a set of contacts 38. The contacts 38 are, in turn, by the delay device 16 so controlled that they are closed during the delay or start-up period and at the end of the delay or Stay open for the start-up period. That is, the delay device 16 has the effect, depending on the switch 14, that the contacts 38 close immediately when the switch 14 is closed and then opened at a predetermined time thereafter, thereby setting the start-up period. In

der Anlaufperiode fließt Strom während jeder Halbperiode der Wechselstromquelle über die geschlossenen Kontakte 38 und den Widerstand 36, um den Triac Q zu einer frühen Zeit in jeder Halbperiode einzuschalten. Dieses Triggern des Triacs während der Anlaufperiode erfolgt früher als dessen Triggerung während der Betriebsphase, so daß während des Anlaufes eine Spannung mit höherem Mittelwert als während der Betriebsphase an den Motor angelegt wird. Gemäß Fig. 5 ist die Anlauftriggerschaltung direkt mit der Triactriggerklemme 28 verbunden, sie kann aber bei Bedarf auch mit der Triggerklemme 28 über die Spannungsschwellenwertvorrichtung 34 verbunden sein, beispielsweise durch Verbinden des dargestellten unteren Endes des Widerstandes 36 mit der linken Seite statt mit der rechten Seite der Vorrichtung 34.of the start-up period, current flows through the closed contacts 38 during each half period of the AC power source and resistor 36 to turn on triac Q early in each half cycle. This triggering the triac during the start-up period occurs earlier than its triggering during the operating phase, so that during start-up a voltage with a higher mean value than during the operating phase is applied to the motor. According to Fig. 5 is the start-up trigger circuit is connected directly to the triactrigger terminal 28, but it can also be connected to the trigger terminal if necessary 28 may be connected via the voltage threshold device 34, for example by connecting the illustrated lower end of the resistor 36 with the left side instead of the right side of the device 34.

In der Schaltung von Fig. 5 wird die Funktion des Schaffens einer Verzögerungszeitspanne zum Festsetzen der Anlaufperiode durch die Verzögerungsvorrichtung 16 erfüllt, die von der Anlauftriggerschaltung im wesentlichen getrennt ist und aus irgendeiner bekannten Verzögerungsschaltung bestehen kann. Dagegen zeigt Fig. 6 eine Schaltung, in der die Motorsteuerung zwar auch einen Triac Q, eine Betriebstriggerschaltung und eine Anlauftriggerschaltung enthält, in der aber die Verzögerungsfunktion durch die Anlauftriggerschaltung wahrgenommen wird. Gemäß Fig. 6 enthält die Betriebstriggerschaltung wieder einen Widerstand in Form eines Potentiometers P₂, das in Reihe mit einem Kondensator C₃ an die Hauptklemmen des Triacs Q und über eine Spannungsschwellenwertvorrichtung 34 an die Triggerklemme 28 angeschlossen ist.In the circuit of Fig. 5, the function of providing a delay period for establishing the start-up period is accomplished by the delay device 16 which is substantially separate from the start-up trigger circuit and may consist of any known delay circuit. In contrast, FIG. 6 shows a circuit in which the motor controller also contains a triac Q, an operating trigger circuit and a start-up trigger circuit, but in which the delay function is perceived by the start-up trigger circuit. According to FIG. 6, the operating trigger circuit again contains a resistor in the form of a potentiometer P ₂ , which is connected in series with a capacitor C ₃ to the main terminals of the triac Q and via a voltage threshold device 34 to the trigger terminal 28.

Die Anlauftriggerschaltung von Fig. 6 enthält ein RC-Reihenzeitglied, das ein Potentiometer P₁ und einen Kondensator C₂ enthält. Dieses RC-Zeitglied ist mit der Triggerklemme 28 und mit. der oberen Hauptklemme des Triacs Q über eine Diodenbrücke verbunden, die aus den Dioden D., D„, D und D. be-The start-up trigger circuit of FIG. 6 includes an RC series timer which includes a potentiometer P ₁ and a capacitor C ₂ . This RC timer is with the trigger terminal 28 and with. connected to the upper main terminal of the triac Q via a diode bridge, which consists of the diodes D., D ", D and D.

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steht, die jeden Strom, der durch das RC-Zeitglied fließt, zwingt, in einer Richtung durch das Zeitglied zu fließen.stands that every current that flows through the RC timer, forces to flow in one direction through the timer.

Die Anlauftriggerschaltung von Fig. 6 arbeitet folgendermaßen. Beim Schließen des Schalters 14 wird der Kondensator C~ normalerweise entladen. Während jeder Halbperiode positiver Spannung wird Strom durch den Motor 12, die Diode D₁ das Potentiometer P., den Kondensator C„ und die Diode D. zu der Triggerklemme 28 fließen, um den Triac Q für diese Halbperiode einzuschalten. Während jeder negativen Halbperiode der Wechselstromquelle wird Strom von der Steuerklemme 28 aus durch die Diode D~, das Potentiometer P₁, den Kondensator C₂ und die Diode D₃ zu dem Motor 12 fließen, und der über die Triggerklemme 28 fließende Strom wird den Triac Q für diese Halbperiode einschalten.The start-up trigger circuit of Fig. 6 operates as follows. When the switch 14 is closed, the capacitor C ~ is normally discharged. During each half cycle of positive voltage, current will flow through the motor 12, the diode D _1, the potentiometer P., the capacitor C1 and the diode D. to the trigger terminal 28 in order to switch the triac Q on for this half cycle. During each negative half cycle of the AC source, current will flow from control terminal 28 through diode D ~, potentiometer P ₁ , capacitor C ₂ and diode D ₃ to motor 12, and the current flowing through trigger terminal 28 becomes the triac Switch on Q for this half-cycle.

Während der Anlaufzeitspanne wird daher der Triac Q in jeder Halbperiode der Wechselstromquelle früh eingeschaltet. Sobald der Triac eingeschaltet ist, hört das Aufladen des Kondensators C- für diese Halbperiode auf, wobei aber eine kleine inkrementell Ladung dem Kondensator während jeder Halbperiode zugeführt wird, so daß, wenn die Zeitsteuerperiode fortschreitet, Triggerstrom zu allmählich späteren Zeiten in aufeinanderfolgenden Halbperioden über die Triggerklemme 28 fließen wird, bis schließlich das Triggersignal, das durch die Anlauftriggerschaltung geliefert wird, mit dem Triggersignal zusammenfällt, das durch die Betriebstriggerschaltung geliefert wird. Die Zeit, die der Kondensator C₂ benötigt,um inkrementell den Ladungszustand zu erreichen, der notwendig ist, um diese Koinzidenz der Triggersignale zu erzeugen, legt die Länge der Anlaufzeitspanne fest, und danach wird die Zeitsteuerung des Zündens des Triacs Q durch die Triggersignale aus der Betriebstriggerschaltung diktiert.During the start-up period, the triac Q is therefore switched on early in each half cycle of the alternating current source. Once the triac is on, capacitor C- will stop charging for that half cycle, but a small incremental charge is added to the capacitor during each half cycle so that as the timing period progresses, trigger current will gradually be triggered at later times in successive half cycles over the Trigger terminal 28 will flow until finally the trigger signal which is supplied by the start-up trigger circuit coincides with the trigger signal which is supplied by the operating trigger circuit. The time that the capacitor C ₂ needs to incrementally reach the state of charge that is necessary to generate this coincidence of the trigger signals determines the length of the start-up period, and then the timing of the ignition of the triac Q is determined by the trigger signals dictated by the operation trigger circuit.

Die Schaltung von Fig. 6 enthält außerdem eine Entladeschaltung zum Entladen des Zeitsteuerkondensators C₂ nach dem öffnen des Schalters 14. Diese Entladeschaltung kann einfach einen großen Widerstand in Parallelschaltung zu dem Potentiometer P.. und dem Kondensator C„ aufweisen, besteht aber vorzugsweise, wie dargestellt, aus zwei Widerständen R₁ und R₂, die zwischen die Schaltungspunkte 40 bzw. 42 der Diodenbrücke und die untere Hauptklemme des Triacs Q geschaltet sind,und aus einem Kondensator C- parallel zu dem Widerstand R₁ . Die Werte der Widerstände R.. und R„ und des Kondensators C₁ werden so gewählt, daß sich eine schnelle Entladung des Kondensator C₂ bei einem Ausfall der Speisespannung an dem Motor ergibt, zu dem es beispielsweise nicht nur durch das öffnen des Schalters 14, sondern auch durch vorübergehenden Ausfall der Speisung von der Quelle her oder durch vorübergehendes öffnen von thermischen Überlastschaltern in dem Motor 12 kommen kann. Während eines normalen Ablaufes der Anlaufzeitspanne bewirkt der Kondensator C., daß die Ladung auf dem Kondensator C₂ während der Zeiten, in denen der Triac Q eingeschaltet ist, aufrechterhalten wird. Bei einem Ausfall der Stromversorgung des Motors entlädt sich aber der Kondensator C₁ schnell über den Widerstand R₁ und gestattet dann dem Kondensator C₂, sich zu entladen, wobei der gesamte Entladungsvorgang innerhalb einer kurzen Zeit stattfindet. Wenn die Stromzufuhr zu dem Motor für mehr als eine kurze Zeitspanne unterbrochen wird, wird sie deshalb, wenn sie wiederhergestellt wird, eine Speisung des Motors mit dem höheren mittleren Spannungswert vornehmen, der durch die Anlaufschaltung geliefert wird.The circuit of FIG. 6 also contains a discharge circuit for discharging the timing capacitor C ₂ after the switch 14 has been opened shown, from two resistors R ₁ and R ₂ , which are connected between the circuit points 40 and 42 of the diode bridge and the lower main terminal of the triac Q, and a capacitor C- parallel to the resistor R ₁ . The values of the resistors R .. and R "and of the capacitor C ₁ are chosen so that a rapid discharge of the capacitor C ₂ results in the event of a failure of the supply voltage to the motor, which is not only caused by opening the switch 14, for example , but also through temporary failure of the supply from the source or through temporary opening of thermal circuit breakers in the motor 12. During a normal course of the start-up period, the capacitor C. causes the charge on the capacitor C _{2 to be maintained} during the times in which the triac Q is switched on. In the event of a failure of the power supply to the motor, however, the capacitor C ₁ discharges quickly through the resistor R ₁ and then allows the capacitor C ₂ to discharge, the entire discharge process taking place within a short time. Therefore, if power to the motor is interrupted for more than a short period of time, when it is restored it will energize the motor at the higher mean voltage value provided by the starter circuit.

In der Schaltung von Fig. 6 kann das Potentiometer P₁ verstellt werden, um die Länge der Anlaufzeitspanne zu ändern, und das Potentiometer P₂ kann verstellt werden, um den Wert der mittleren Spannung zu verändern, die an den Motor während der Betriebsphase angelegt wird. Diese Potentiometer können selbstverständlich in Fällen, in denen kein Bedarf an solchenIn the circuit of Fig. 6, the potentiometer P ₁ can be adjusted to change the length of the start-up period and the potentiometer P ₂ can be adjusted to change the value of the average voltage applied to the motor during the operating phase . These potentiometers can of course be used in cases where there is no need for such

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Einstellmöglichkeiten besteht, durch feste Widerstände ersetzt werden.Adjustment options exist, can be replaced by fixed resistors.

Es können, wie erwähnt, verschiedene Formen von getriggerten Zweirichtungsschaltvorrichtungen zum Steuern des Stromflusses durch den Motor 12 benutzt werden. Beispielsweise kann in einem Fall, in welchem der Leistungsbedarf des Motors 12 relativ hoch ist, der Triac Q von Fig. 2 bis 6 durch eine Zweirichtungsschaltvorrichtung ersetzt werden, wie sie an der Stelle 44 in Fig. 7 gezeigt ist. Diese Schaltvorrichtung enthält einen Triac Q, zwei Thyristoren und zugeordnete Widerstände und Dioden, wie dargestellt. In dieser Schaltung steuert der Triac die Speisung des Motors nicht direkt, sondern steuert statt dessen die Thyristoren. Die Widerstände R. und R₆ sind herkömmliche Widerstände für die Thyristoren zwischen deren Katode und Steueranschluß, wobei aber diese Widerstände nicht in allen Fällen erforderlich sind und manchmal weggelassen werden können.As noted, various forms of triggered bidirectional switching devices can be used to control the flow of current through motor 12. For example, in a case in which the power requirement of the motor 12 is relatively high, the triac Q of FIGS. 2 to 6 can be replaced by a bidirectional switching device, as shown at location 44 in FIG. This switching device includes a triac Q, two thyristors and associated resistors and diodes as shown. In this circuit, the triac does not directly control the power supply to the motor, but instead controls the thyristors. The resistors R. and R ₆ are conventional resistors for the thyristors between their cathode and control terminal, but these resistors are not required in all cases and can sometimes be omitted.

Die Schaltung von Fig. 7 arbeitet folgendermaßen. Während einer Halbperiode positiver Spannung wird der Triac Q durch ein Triggersignal eingeschaltet. Der Strom wird dann von dem Motor über die Diode D₁-/ den Widerstand R_g und den Triac Q und dann von der Steuerklemme zu der Katodenklemme des Thyristors SCR. fließen und dadurch den Thyristor SCR₁ einschalten. Der Spannungsabfall an dem Thyristor SCR₁ fällt daher auf einen niedrigen Wert, schaltet die Steuerschaltung ab und legt die volle Klemmenspannung an den Motor während des übrigen Teils dieser Halbperiode an.The circuit of Fig. 7 operates as follows. During a half cycle of positive voltage, the triac Q is switched on by a trigger signal. The current is then from the motor via the diode D ₁ - / the resistor R _g and the triac Q and then from the control terminal to the cathode terminal of the thyristor SCR. flow and thereby switch on _{the thyristor SCR 1.} The voltage drop across the thyristor SCR ₁ therefore drops to a low value, switches off the control circuit and applies the full terminal voltage to the motor during the remaining part of this half cycle.

Während einer negativen Spannungshalbperiode wird der Triac Q durch ein Triggersignal eingeschaltet, und Strom fließt dann von der unteren Speiseleitung über die Diode D_ß, den Triac Q, den Widerstand R₁. und zwischen der Steuerklemme und der Katodenklemme des Thyristor SCR₂,um diesen einzuschalten.During a negative voltage half cycle, the triac Q is switched on by a trigger signal, and current then flows from the lower feed line via the diode D _ß , the triac Q, the resistor R ₁ . and between the control terminal and the cathode terminal of the thyristor SCR ₂ to switch it on.

Wenn das erfolgt, fällt die Spannung an dem Thyristor SCR₂ auf einen niedrigen Wert ab, wodurch der übrige Teil der Steuerschaltung abgeschaltet und die volle Spannung der Quelle an den Motor für den übrigen Teil der Halbperiode angelegt wird.When this occurs, the voltage across the thyristor SCR ₂ drops to a low level, turning off the remainder of the control circuit and applying the full voltage from the source to the motor for the remainder of the half cycle.

Manchmal, beispielsweise bei Motoren zum Antreiben von Sumpfpumpen oder Eismaschinen, kann es erwünscht sein, daß der Motorregler eine sekundäre oder redundante Steuerschaltung aufweist, um den Motor in Betrieb zu halten, falls die primäre Steuerschaltung ausfallen sollte. Eine solche Anordnung ist in Fig. 8 gezeigt, in der die primäre Steuerschaltung der von Fig. 4 gleicht und aus einem Triac Q₁ mit zugeordneter Verzögerungsvorrichtung 16 und einer Zündwinkelsteuerschaltung 26 mit einem Widerstand 46, einem Kondensator 48 und einer Spannungsschwellenwertvorrichtung 50 besteht. Die sekundäre Steuerschaltung enthält einen Triac Q₂/ eine zugeordnete Verzögerungsvorrichtung 52 und eine Zündwinkelsteuerschaltung 54, wobei die Zündwinke!steuerschaltung einen Widerstand 56, einen Kondensator 58 und eine Spannungsschwellenwertvorrichtung 60 enthält. Eine Anzeigevorrichtung 62, wie beispielsweise eine lichtemittierende Diode, ist in den Triggerklemmenkreis für den Triac Q₂ geschaltet, um eine Anzeige zu liefern, wenn Strom über diese Klemme fließt. Die Verzögerungsvorrichtungen 16 und 52 können einander und der Verzögerungsvorrichtung von Fig. 6 gleichen, mit der Ausnahme, daß die Schaltungselemente der Verzögerungsvorrichtung 52 so gewählt werden können, daß sie eine Verzögerungszeitspanne erzeugen, die etwas langer ist als die durch die Verzögerungsvorrichtung 16 erzeugte Verzögerungszeitspanne. Außerdem werden die Schaltungsteile der Zündwinkelsteuerschaltung 26 so ausgelegt, daß sie Betriebstriggersignale erzeugen, die etwas früher erscheinen als die durch die Schaltungsteile der sekundären Zündwinkelsteuerschaltung 54 erzeugten. Deshalb steuern während des normalen BetriebesSometimes, such as motors used to drive sump pumps or ice machines, it may be desirable to have the motor controller have secondary or redundant control circuitry to keep the motor running in the event that the primary control circuit fails. Such an arrangement is shown in FIG. 8, in which the primary control circuit is similar to that of FIG. 4 and consists of a triac Q ₁ with an associated delay device 16 and an ignition angle control circuit 26 with a resistor 46, a capacitor 48 and a voltage threshold device 50. The secondary control circuit contains a triac Q ₂ / an associated delay device 52 and an ignition angle control circuit 54, the ignition angle control circuit containing a resistor 56, a capacitor 58 and a voltage threshold device 60. An indicator 62, such as a light emitting diode, is connected in the trigger terminal circuit for triac Q ₂ to provide an indication when current is flowing across that terminal. The delay devices 16 and 52 may be similar to each other and the delay device of FIG. 6, except that the circuit elements of the delay device 52 can be chosen to produce a delay period slightly longer than the delay period produced by the delay device 16. In addition, the circuit parts of the ignition angle control circuit 26 are designed so that they generate operation trigger signals which appear somewhat earlier than those generated by the circuit parts of the secondary ignition angle control circuit 54. Therefore steer during normal operation

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sämtlicher Schaltungen die Anlauftriggersignale, die durch die Verzögerungsschaltung 16 erzeugt werden, den Anlauf des Motors 12 über den Triac Q₁ ,während die durch die Schaltung 26 erzeugten Betriebstriggersignale den anschließenden Betrieb des Motors 12 über den Triac Q₁ steuern. Sollte jedoch die Vorrichtung 16 ausfallen, so übernimmt den Anlauf des Motors die Vorrichtung 52, die in Kombination mit dem Triac Q₂ arbeitet. Sollte die Schaltung 26 ausfallen, so wird der Betrieb des Motors 12 durch die Schaltung 54 in Zusammenwirkung mit dem Triac Q₂ übernommen. Sollte der Triac Q₁ nicht in der Lage sein, zu öffnen oder eine Spannung niedrigeren Wertes an den Motor anzulegen, werden der Triac Q₂ und seine zugeordneten Schaltungen 52 und 54 sowohl die Anlauf- als auch die Betriebssteuerung des Motors übernehmen. Immer dann, wenn der Triac Q- einen Teil der Motorsteuerung oder die gesamte Motorsteuerung übernimmt, wird die Anzeigevorrichtung 62 aufleuchten, um das Vorhandensein einer Störung in dem System anzuzeigen. Die Schaltung von Fig. 8 enthält außerdem einen Handschalter 62, der geschlossen werden kann, um unter Umgehung der Motorsteuerung zu jeder Zeit die volle Quellenspannung an den Motor anzulegen.of all circuits, the start-up trigger signals generated by the delay circuit 16, the start-up of the motor 12 via the triac Q ₁ , while the operation trigger signals generated by the circuit 26 control the subsequent operation of the motor 12 via the triac Q ₁ . If, however, the device 16 fails, the device 52, which works in combination with the triac Q ₂ , takes over the start-up of the motor. Should the circuit 26 fail, the operation of the motor 12 is taken over by the circuit 54 in cooperation with the triac Q ₂ . Should the triac Q ₁ not be able to open or to apply a voltage of a lower value to the motor, the triac Q ₂ and its associated circuits 52 and 54 will take over both the start-up and the operational control of the motor. Whenever the triac Q- takes over some or all of the engine control, the indicator 62 will light up to indicate the presence of a fault in the system. The circuit of FIG. 8 also includes a manual switch 62 which can be closed to apply full source voltage to the motor at all times, bypassing the motor control.

Außer zum Steuern von Einphasenmotoren kann die Steuerung nach der Erfindung auch bei Mehrphasenmotoren benutzt werden. Als Beispiel zeigen die Fig. 9 und 10 die Steuerung nach der Erfindung in Verbindung mit dreiphasigen Motoren. In Fig. 9 erfolgt die Steuerung für den dargestellten dreiphasigen Motor 64 durch drei identische Steuereinheiten 66, die jeweils in eine der drei Motorleitungen 68 in Reihe mit dem Hauptschalter 70 geschaltet sind. Die Einheiten 66 haben jeweils den gleichen Aufbau wie die Einheiten von Fig. 1 bis 8 oder können den gleichen Aufbau haben. Die in den Fig. 4 und 6 gezeigten Steuerungen sind in Fällen besonders vorteilhaft, in denen der Motor 64 einen thermischen Überlastschutz oder andere Vorrichtungen zum öffnen des Stromkreises zwischen der Steuerung und dem Motor enthält.In addition to controlling single-phase motors, the control according to the invention can also be used with multi-phase motors. As an example, FIGS. 9 and 10 show the control according to the invention in connection with three-phase motors. In Fig. 9 the three-phase motor 64 shown is controlled by three identical control units 66, each are connected in series with the main switch 70 in one of the three motor lines 68. The units 66 each have may have the same structure as the units of FIGS. 1 to 8 or may have the same structure. Those shown in Figs Controls are particularly advantageous in cases where the motor 64 has thermal overload protection or Contains other means of opening the circuit between the controller and the motor.

In Fällen, in denen der Motor mit keinen thermischen Schutzvorrichtungen versehen ist oder in denen keine anderen Vorrichtungen zum öffnen des Stromkreises zwischen der Steuerung und dem Motor vorgesehen sind, kann eine vereinfachte Steuerung der in Fig. 10 gezeigten Art benutzt werden. In diesem Fall enthält jede Motorleitung 68 einen Triac 70 oder eine andere getriggerte Zweirichtungsschaltvorrichtung (oder einen Transformator oder eine andere Spannungssteuervorrichtung) , eine Anlauftriggerschaltung, die aus einem Widerstand 72 und aus einem Satz Kontakten 74 besteht, und eine Zündwinkelsteuerschaltung 76, die Steuersignale an die Triggerklemme des zugeordneten Triacs 70 (oder an den Transformator oder an eine andere Spannungssteuervorrichtung) zu einer festen Zeit in jeder Spannungshalbperiode abgibt. An zwei der Motorleitungen 68 ist eine Verzögerungsvorrichtung 78 angeschlossen, die über einen Schalter 80 eine Relaisspule R-1 zum Betätigen der Kontakte 74 steuert. Wenn der Hauptschalter 70 geschlossen wird, schließt die Verzögerungsvorrichtung 78 den Schalter 80, um die Relaisspule R-1 zu erregen und dadurch gleichzeitig die Kontakte 74 zu schließen, wodurch alle drei Triacs 70 in jeder Halbperiode früh gezündet werden. Am Ende der Verzögerungszeitspanne, die durch die Vorrichtung 78 erzeugt wird, wird der Schalter 80 geöffnet, um das Relais R-1 zu entregen und die Kontakte 74 zu öffnen, wodurch die Steuerung der Trias 70 auf die Zündwinkelsteuerschaltungen 76 übergeht, die die Triacs in jeder Halbperiode zu späteren Zeitpunkten triggern, um Spannungen mit niedrigerem Mittelwert an den Motor 64 anzulegen. Die Kontakte 74 mit ihren zugeordneten Widerständen 72 könnten auch in den Zündwinkelsteuerschaltungen 76 angeordnet sein (vor den Spannungsschwellenwertvorrichtungen dieser Schaltungen), um das frühe Zünden der Triacs 70 zu bewirken.In cases where the motor is not equipped with thermal protection devices or in which there are no other devices to open the circuit between the controller and the motor are provided, a simplified control of the type shown in Fig. 10 can be used. In in this case, each motor line 68 contains a triac 70 or other triggered bidirectional switching device (or a transformer or other voltage control device), a start-up trigger circuit consisting of a resistor 72 and a set of contacts 74, and an ignition angle control circuit 76, the control signals to the trigger terminal of the associated triac 70 (or to the transformer or other voltage control device) to a gives a fixed time in each voltage half-period. A delay device 78 is attached to two of the motor lines 68 connected, which controls a relay coil R-1 for actuating the contacts 74 via a switch 80. When the main switch 70 is closed, delay device 78 closes switch 80 to energize relay coil R-1 and thereby simultaneously closing contacts 74, thereby firing all three triacs 70 early in each half cycle will. At the end of the delay period generated by device 78, switch 80 is opened, to de-energize relay R-1 and open contacts 74, thereby controlling trias 70 to the firing angle control circuits 76 passes, which trigger the triacs in each half cycle at later points in time, to voltages to be applied to the motor 64 with a lower mean value. The contacts 74 with their associated resistors 72 could also be placed in the firing angle control circuits 76 (before the voltage threshold devices of these circuits), to cause the triacs 70 to fire early.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist die Schaltvorrichtung, die, nachdem sie aus einem geöffneten in einen geschlossenen Zustand (d.h. von AUS aufIn the embodiments of the invention described above, the switching device, which, after being made of a open to a closed state (i.e. from OFF to

EIN)umgeschaltet worden ist, den zugeordneten Motor in Betrieb setzt, als ein Hauptschalter in Reihe mit der Wechselstromquelle und dem Motor dargestellt. Diese Lage der Schaltvorrichtung ist jedoch nicht die einzig mögliche. Als Beispiel zeigt Fig. 11 eine Steuerschaltung, die der von Fig. 4 insgesamt gleicht und einen Triac Q in Reihe mit einem Motor 12 sowie eine Verzögerungsschaltung 16 und eine Zündwinkelsteuerschaltung 26, die parallel zueinander an die Klemmen des Triacs angeschlossen sind, enthält. In diesem Fall ist jedoch kein Schalter in Reihe mit dem Motor 12 vorgesehen, und die Schaltvorrichtung enthält statt dessen einen Schalter 82 in der Steuerschaltung. Die Verzögerungsschaltung 16 und die Zündwinkelsteuerschaltung 26 liefern Triggersignale an die Triggerklemme 28 des Triacs Q. Wenn der Schalter 82 offen (oder im AUS-Zustand) ist, ist die Stromversorgung der VerζÖgerungsschaltung 16 und der Zündwinkelsteuerschaltung 26 unterbrochen, so daß diese keine Signale an den Triac Q abgeben und der Motor 12 ohne Stromversorgung bleibt. Wenn der Schalter 82 geschlossen wird (oder in den EIN-Zustand geschaltet wird), werden die Verzögerungsschaltung 16 und die Zündwinkelsteuerschaltung 26 mit Strom versorgt, so daß diese Triggersignale an den Triac Q abgeben, und der Motor wird deshalb in der oben mit Bezug auf die Schaltung von Fig. 4 beschriebene Weise gespeist.ON) has been switched, the assigned motor is in operation is shown as a main switch in series with the AC power source and the motor. This location of the Switching device, however, is not the only one possible. As an example, Fig. 11 shows a control circuit similar to that of 4 as a whole is the same and a triac Q in series with a motor 12 as well as a delay circuit 16 and an ignition angle control circuit 26, which are connected in parallel to one another to the terminals of the triac. In this In this case, however, there is no switch in series with the motor 12 and the switching device includes one instead Switch 82 in the control circuit. The delay circuit 16 and the ignition angle control circuit 26 provide Trigger signals to trigger terminal 28 of triac Q. If the switch 82 is open (or in the OFF state), the power supply to the delay circuit 16 and the ignition angle control circuit 26 interrupted so that they do not emit any signals to the triac Q and the motor 12 without power supply remain. When the switch 82 is closed (or turned ON), the delay circuit 16 and the firing angle control circuit 26 are energized supplied so that these trigger signals to the triac Q, and the motor is therefore in the above with reference to the Circuit of Fig. 4 described manner fed.

In Fig. 11 ist der Schalter 82 in der Leitung gezeigt, die die Verzögerungsschaltung 16 und die Zündwinkelsteuerschaltung 26 mit dem Schaltungspunkt zwischen dem Motor 12 und dem Triac Q verbindet, wobei aber wiederum diese Lage des Schalters 82 innerhalb der Steuerschaltung nicht die einzig mögliche ist, denn er könnte an anderen Stellen angeordnet werden, beispielsweise in der Leitung, die die Triggersignale der Triggerklemme 28 zuführt.In Fig. 11, the switch 82 is shown in the line which the delay circuit 16 and the ignition angle control circuit 26 with the node between the engine 12 and the triac Q connects, but again this position of the switch 82 within the control circuit is not the only one is possible, because it could be arranged in other places, for example in the line that carries the trigger signals the trigger terminal 28 supplies.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung, die sich auf Einphasenmotoren beziehen, wie in den Fig.In the embodiments of the invention described above, which relate to single-phase motors, as shown in Figs.

1 bis 8 und 11,ist angenommen worden, daß der Motor 12 entweder eine Wicklung oder zwei oder mehr als zwei Wicklungen parallel zueinander enthält und daß die Steuerung mit dem Motor so verbunden ist, daß sie direkt auf sämtliche Wicklungen einwirkt. Das ist jedoch nicht notwendigerweise immer der Fall, und, wenn der Motor zwei oder mehr als zwei parallele Wicklungen hat, kann die Steuerung so mit dem Motor verbunden werden, daß eine direkte Spannungssteuerung an nur einer dieser Wicklungen erfolgt. Als ein Beispiel dafür zeigt Fig. 12 eine Steuerung, die insgesamt der von Fig. 4 gleicht und einem Motor 84 zugeordnet ist, bei welchem es sich um einen Induktionsmotor mit Kondensator für Anlauf und Betrieb handelt, der eine Betriebswicklung 86 und, parallel dazu, eine Hilfs- oder Anlaufwicklung 87 in Reihe mit einem Kondensator 88 hat. Hier ist die Steuerungsschaltung so angeordnet, daß sie direkt auf die Betriebswicklung 86 einwirkt, was dadurch erfolgt, daß der Triac Q nur in Reihe mit der Betriebswicklung 86 angeordnet ist. Die Verzögerungsschaltung 16 und die Zündwinkelsteuerschaltung 26 sind beide an den Triac Q angeschlossen dargestellt, was aber nicht wesentlich ist, denn eine dieser Schaltungen oder beide könnten statt dessen an der Reihenschaltung aus dem Triac Q und der Betriebswicklung 86 liegen.1 through 8 and 11, it has been assumed that the engine 12 is either contains one winding or two or more than two windings parallel to each other and that the control with the Motor is connected so that it acts directly on all windings. However, this is not necessarily always the case the case and, if the motor has two or more than two parallel windings, the controller can be so connected to the motor that a direct voltage control takes place on only one of these windings. As an example of this FIG. 12 shows a controller which is generally the same as that of FIG and is assigned to a motor 84, which is an induction motor with a capacitor for start-up and Operation is one operating winding 86 and, in parallel, an auxiliary or starting winding 87 in series with one Capacitor 88 has. Here the control circuit is arranged so that it acts directly on the operating winding 86, this is done in that the triac Q is only arranged in series with the operating winding 86. The delay circuit 16 and the ignition angle control circuit 26 are both shown connected to the triac Q, but this is not essential is, because one of these circuits or both could instead be connected to the series connection of the triac Q and the operating winding 86 lying.

Claims

Patent claims:

(1. Control for an AC motor with at least a winding to which an alternating current source and also a switching device is assigned, which is between a ON and an OFF state can be switched, characterized by a control device (16, 18) which is solely on the Switching the switching device (14) from its OFF state to its ON state responds to first switch off the motor winding to feed the alternating current source at a voltage of high average value for a start-up period of some duration and in order to then automatically feed the motor winding from the alternating current source at a voltage with a lower mean value, where the voltage is the lower mean value for a given frequency and a given voltage of the alternating current source is essentially solid.

2. Control according to claim 1, characterized by a closed-loop control circuit (22, 24a, 24b; 30, 32, 34; P ", C ₃ , 34; 46, 48, 50) in the control device for setting the value of the voltage lower mean value .

3c control according to claim 2, characterized in that the control circuit for determining the value of the voltage lower mean value contains an RC series element (30, 32; P "" C ₃ ? 46, 48) in combination with a voltage threshold device (34; 50) .

4. Control according to claim 2, characterized by a device (P ₁ , C ") in the control device for defining the duration of the start-up time span, wherein the means for defining the start-up time span for a specific frequency and a specific voltage of the alternating current source has a start-up time span of essentially set a predetermined duration »

5. Control according to claim 4 _p, characterized in that the means for determining the duration of the start-up period includes an RC series timing element (P .., C ₂ ) which is electrically connected to the other circuit elements of the control so that immediately when switching the Switching device (14) from its OFF state to its ON state, the charge on the capacitor (C ₉ ) is incrementally increased during each half cycle of the alternating current = source, and a device (P ₀ , C, f 34) which responds when the charge on the capacitor of the RC circuit reaches a certain value, in order to end the start-up period and then to feed the motor winding from the alternating current source at the voltage with the lower average value.

β ο control according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the control device is completely contained in a unit (30) which is connected to the motor winding in Is connected in series =

7. Control according to one of claims 1 to 6, characterized that the motor (14) is an induction motor with a capacitor for start-up and operation is the one operation winding

(86) and an auxiliary winding (87) which are parallel to each other are connected, and that the control device is completely contained in a unit which is connected in series with the operating winding.

8. Control according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the motor (14) is a polyphase motor which is connected to the alternating current source via several supply lines is connected, and that the control device is completely contained in a number of equal units (66) which are connected in series with the motor (14) in one of the supply lines.

9. Control according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the control device contains a transformer (20, 22) with variable turns ratio, the is connected between the alternating current source and the motor winding that the switching device is a main switch (14) in series with the AC power source and with the motor winding, and means (16, 24a, 24b) acting on the Closing the main switch respond to set the transformer to take the motor winding from the source the high average voltage during the start-up period feeds, and then automatically adjust the transformer so that it takes the motor winding from the AC source feeds at the voltage lower average value.

10. Control according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the control device contains a triggered bidirectional switching device (Q) which leads to the motor winding is connected in series, and devices (16, 26), which are responsible for switching the switching device from its OFF-on address their ON state to the bidirectional switching device trigger early in each half cycle of the source so that it removes the motor winding from the source at the voltage

"" 4 I.

feeds high mean value during the start-up period, and in order to subsequently trigger the bidirectional switching device later in each half cycle of the AC power source, with it it feeds the motor winding from the alternating current source at the voltage lower average value =,

11 "Control according to claim 10 " characterized in that the triggered bidirectional switching device is a triac.

12ο control according to claim 10, characterized in that the triggered bidirectional switching device contains two thyristors connected in parallel in opposite directions.

13ο control according to claim 10, characterized in that the control device an RC series element {30? 32; P-, C-J in Combination with a voltage threshold device (34) includes for triggering the bidirectional switching device a substantially fixed point in each half cycle of the AC power source after the start-up period to the voltage determine the lower mean value at which the motor winding is fed from the alternating current source.

14. Controller according to claim 13, characterized in that the bidirectional switching device (Q) a trigger terminal

(28) to which the voltage threshold device (34) is connected and to which the voltage threshold device Apply trigger signals, and that a start-up circuit (36, 38; P-, C ~) with the trigger terminal in parallel with the Voltage threshold device is connected to start-up trigger signals at the trigger terminal during the start-up period appearing earlier in each half cycle of the AC power source than that by the voltage threshold device delivered trigger signals.

15. Control according to claim 14, characterized in that the start-up circuit contains devices (P ₁ , C ₃ ) which apply the start-up trigger signals to the trigger terminal (28) while the start-up time span has elapsed, these start-up trigger signals at the beginning very early in each half-cycle AC source appear and then in each half cycle at gradually later times until they appear simultaneously with the trigger signals supplied by the voltage threshold device.

16. Control according to claim 1, characterized in that the control device contains a triggered bidirectional switching device (Q) which is connected in series with the motor winding, and devices (P ₁ , C _? ) Which respond to the switching of the switching device from its OFF respond to its ON state to initially trigger the bidirectional switching device at an early time in each half cycle of the AC power source and then trigger the bidirectional switching device at times gradually later in each such half cycle until a certain time is reached in each half cycle , and finally to trigger the bidirectional switching device at the specified point in time in each subsequent half-period su, as long as the switching device remains in its ON state.

17. Control according to claim 10 »characterized in that the switching device has a main switch (14) in series with the AC power source and the motor winding.

18. Control according to claim 1, characterized in that the control device is a triggered bidirectional switching device (Q) which has two main terminals and a trigger terminal (28) and is connected to the motor winding via the both main terminals are electrically connected in series,

a start-up trigger circuit (36, 38; P ₁ , C ") which is connected to the main terminals of the bidirectional switching device and applies trigger signals to the trigger lines during the start-up period which appear early during each half cycle of the AC power source, and an operating trigger circuit (30, 32, 34 ; P ", C-" 34), which is connected to the two main terminals and applies trigger signals to the trigger terminal which appear at a later, essentially fixed time during each half cycle of the AC power source.

19o control according to claim 18, characterized in that the operating trigger circuit is a resistor (30; P _? ) And a capacitor (32; C ₃ ) which are connected in series to the two main terminals, and that a voltage threshold device (34) between the Connection point of the resistor and the capacitor and the trigger terminal (28) is switched.

20. Control according to claim 18 or 19 , characterized in that the start-up trigger circuit contains an EG series timer (P ₁ , C ₂ ) and a diode arrangement (D .., D ₃ , D ₃ , D ₄ ), which contains the timer connects to one of the two main terminals and to the trigger terminal (28), so that current flowing between the one main terminal and the trigger terminal and through the timer is forced to flow in one direction through the timer, and a discharge circuit (Cj, R. ,, R ₃ J ₁ , which is connected to the timer to discharge the timer when switching the switching device from its ON to its OFF state, whereby when the switching device switches from its OFF to its ON state the capacitor of the timer is incrementally charged during the following half cycles of the AC source by a charging current that flows via the trigger terminal and triggers the bidirectional switching device early in each half cycle until the charge one on the capacitor

Value reaches that generated by the start-up trigger circuit Trigger signal appears simultaneously with the trigger signal generated by the operating trigger circuit.

21. Control according to claim 20, characterized in that the diode arrangement (D ₁ , D ", D ₃ , D ₄ ) is a diode bridge, of which a circuit point with a main terminal and
an opposite node is connected to the trigger terminal (28), and that the RC series timer is a
Contains a resistor and a capacitor connected in series to the other two circuit points (40, 42)

the diode bridge are connected, the discharge circuit having a resistance circuit which is connected between the
other two circuit points of the diode bridge is connected.

22. Controller according to claim 21, characterized in that the discharge circuit contains two resistors (R ₁ , R ₂ ), each of which with one of the other two nodes of the
Diode bridge (40 or 42) and with the other of the two
Main terminals of the bidirectional switching device (Q) is connected.

23. Control according to claim 22, characterized by a
Capacitor (C ₁ ) connected to one of the other circuit points of the diode bridge and to the other of the main terminals of the bidirectional switching device (Q).

24. Control according to claim 18, characterized in that the operation trigger circuit is connected directly to the two main terminals the bidirectional switching device (Q) is connected so that the bidirectional switching device to the exclusion of the Motor winding is parallel to the operation trigger circuit.

25. Control according to claim 18, characterized in that the operating trigger circuit to the bidirectional switching device

direction (Q) is connected so that it connects the motor winding and the bidirectional switching device in series with each other and has parallel to the operation trigger circuit

26. Control according to claim 24 or 25, characterized in that that the start-up trigger circuit is connected directly to the two main terminals of the bidirectional switching device so that the bidirectional switching device is parallel to the start-up · = trigger circuit excluding the motor winding is.

27. Control according to claim 24 or 25, characterized in that the start-up trigger circuit is connected to the bidirectional switching device (Q) is connected so that it has the motor winding and the bidirectional switching device in Has series to each other and parallel to the start-up trigger circuit.

28. Control according to claim 18, characterized in that the start-up trigger circuit has a resistor (36) and a Set of contacts (38) which are connected in series with one another to one of the main terminals of the bidirectional switching device (Q) and are connected to the trigger terminal (28), and means for closing the contacts during the start-up period and to open the same at the end of the start-up period.

29. Control system according to claim 1, characterized in that the motor is a polyphase motor which has several supply lines and that voltage control means (66; 70, 72, 74, 76) are provided in each of the supply lines is, each voltage control device having associated therewith a delay circuit which causes the Voltage control means a voltage with the high mean value to the motor (12) during a start-up period of some duration, and then causes the voltage control device to apply a voltage lower mean value the engine applies.

30. Control according to claim 18, characterized in that the motor (12) is a polyphase motor which has a number of supply lines has a bidirectional switching device (70) disposed in each of the supply lines is that each bidirectional switching device is associated with an operation trigger circuit (76) which is connected to their Main terminals is connected and to their trigger glue Applies operating trigger signals that occur at a substantially fixed time in each half cycle of the AC power source, and that each bidirectional switching device is assigned a start-up trigger circuit (72, 74) which is connected to its Main terminals is connected and applies start-up trigger signals to its trigger terminal during the start-up period, which appear earlier in each half cycle of the AC power source than at the substantially fixed time of the operating trigger signals .

31. Control according to claim 30, characterized in that the start-up trigger circuit for each bidirectional switching device a resistor (72) and a set of contacts (74) connected in series to one of the main terminals the bidirectional switching device and connected to its trigger terminal, and a single delay circuit (78), which is connected between two of the supply lines and to the switching of the switching device of theirs OFF responds to their ON state to simultaneously close all contact sets and then to simultaneously open all contact sets at the end of the start-up period.

32. Control according to claim 18, characterized by a bidirectional _{switching device (Q 2} ) which is connected in series with the motor winding in parallel with the first bidirectional _{switching device (Q 1} ), by an operating trigger circuit (52) for the bidirectional switching device, the operating trigger circuit of the second bidirectional switching device Trigger signals to the second bidirectional switching

device at a time in each half cycle of the AC power source which is a little later than the time of occurrence of the trigger signals, which is triggered by that of the first Operation trigger circuit associated with bidirectional switching device can be supplied.

33. Control according to claim 32, characterized by a display device (62) which is connected to the trigger terminal of the second bidirectional switching device is connected to the occurrence of a current flow via the latter trigger terminal to display.

34. Control according to claim 18, characterized by a series RC element (R ,, C-) which is connected to the bidirectional switching device is connected to limit the rate of rise of the commutation voltage applied to the bidirectional switching device is generated by the inductance of the motor winding.

35. Control according to claim 1, characterized in that the control device is a triggered device (Q) in Series with the AC power source and the motor (12) for Controlling the flow of current from the AC power source through the motor includes triggering means (26) for delivering of trigger signals for the triggered device, and that the switching device is a device (82) which, in its ON state, causes the trigger means to generate trigger signals to deliver to the triggered device, and causes the trigger device in its AÜS state, none To deliver trigger signals to the triggered device.

36. Control according to claim 28, characterized in that the operating trigger circuit has a resistor (30) and a capacitor (32) connected in series to the two main terminals and a voltage threshold circuit (34) connected to the junction of the resistor and the

Capacitor and is connected to the trigger terminal, and that the start-up trigger circuit is connected to the trigger terminal via the voltage threshold device.

37. Control according to claim 1, characterized in that the motor is an induction motor with a capacitor for start-up and operation with an operating winding (86) and an auxiliary winding (87) parallel thereto and that the switching device (Q) is in series with the service winding, excluding the auxiliary winding.

38. Controller according to claim 1, characterized by a supply line for connecting the motor to the alternating current source, wherein the control means comprises a voltage control circuit (20, 22; Q) in the supply line and includes a delay circuit (16) which causes the voltage control circuit applies a high average voltage to the motor winding during a start-up period of some duration applies, and then causes the voltage control circuit to a voltage lower mean value applied to the motor winding.