DE3342801C2 - - Google Patents

Description

Aus US-PS 42 66 177 ist eine Leistungsfaktor-Regelschaltung für einen Wechselstrommotor mit einem phasenanschnitt-gesteuerten Schalter bekannt. Diese Schaltung erzeugt ein hier als "Sockelsignal" bezeichnetes erstes Signal als Funktion des Phasenwinkels von Spannung zu Strom des Motors und vergleicht dieses mit einem Rampensignal, um den Einschaltzeitpunkt des mit dem Motor in Serie liegenden Schalters zu bestimmen. Die Schaltung ist so ausgelegt, daß der Phasenwinkel des Motors auf einem festen Sollwert gehalten wird.

Die grundsätzliche Arbeitsweise der bekannten Schaltung soll anhand der Diagramme nach Fig. 1 erläutert werden. Das Sockelsignal ist eine vom Phasenwinkel bestimmte Spannung. Übersteigt das Rampensignal die Sockelspannung, so wird der Schalter durch einen Vergleicher zum Zeitpunkt R_t einge­ schaltet

Dies ist in dem Diagramm der Fig. 1c veranschaulicht. Der Motorstrom in Fig. 1a eilt der in Fig. 1b dargestellten Netzspannung nach und geht zu einem Zeitpunkt auf null, der um eine Zeitspanne R_c hinter dem Nulldurchgang der Spannung liegt. Der Wert von R_c dient zur Bestimmung der Sockelspannung. Nimmt R_c zu, wie dies durch den mittleren Stromverlauf gezeigt ist, so steigt die Sockelspannung. Der Triggerpunkt R_t, an dem das Rampensignal und die Sockelspannung einander schneiden, verschiebt sich dann nach hinten. Bei einem späteren Beginn des Stroms wird der Maximalstrom durch den Motor verringert, was bewirkt, daß der Stromdurchgangszeitpunkt früher auftritt, wodurch R_c auf einen gewünschten Wert zurückgesetzt wird. Auf diese Weise wird bewirkt, daß der Nulldurchgangspunkt zu einem festen Zeitpunkt in jedem Zyklus bzw. zu einem festen R_c auftritt.

Es ist zu beachten, daß die Einschaltzeit des Motors um so kürzer wird und infolgedessen eine um so geringere Spannung am Motor anliegt, je größer R_t ist. Der resultierende Anstieg von R_t bewirkt einen späteren Beginn des Stroms, und infolgedessen wird R_c kleiner. Nimmt nun die Last am Motor ab, so daß dieser stärker induktiv wird, so erhöht die induktive Nacheilung den Wert R_c, und die Stromspitze endet später. Wie aus den Diagrammen in Fig. 1 hervorgeht, verschiebt eine durch Erhöhung von R_c erzeugte Verringerung der Motorspannung den Strom-Nulldurchgang von R_c nach links, während eine Verringerung der Motorlast R_c nach rechts verschiebt. Somit wird dann, wenn die Spannung sinkt und gleichzeitig die Last abnimmt, der Stromnulldurchgang in jedem Halbzyklus etwa am gleichen Punkt bleiben. Daher wird die am Motor liegende Spannung derart moduliert, daß R_c in jedem Halbzyklus an einem konstanten Punkt gehalten wird und Motoren mit hoher Last automatisch die volle Spannung zugeführt wird, während die Spannung an wenig belasteten Motoren reduziert wird.

Dies ergibt einen Betrieb mit höherem Wirkungsgrad bei Teillast.

In der Erkenntnis, daß die Spannung eines wenig belasteten Motors noch weiter reduziert werden kann, wird in der Schaltung nach US-PS 42 66 177 eine kleine Mitkopplungsgröße des Gate-Signals an die das Sockelsignal bildende Schaltung angelegt, um die Einschaltzeit weiter zu verringern, wenn der Motor unbelastet ist, ohne an Nutzleistung einzubüßen. Die bekannte Schaltung ist jedoch unter Verwendung von Funktionsverstärkern und weiteren diskreten Bauelementen aufgebaut und läßt sich nicht in einer einzelnen integrierten Schaltung reproduzieren. Der Phase/Spannung-Umsetzer enthält drei Funktionsverstärker sowie ein Tiefpaßfilter mit einem Kondensator. Da größenmäßige und räumliche Beschränkungen von Nola nicht berücksichtigt wurden, arbeitet die Schaltung mit einer Gleichrichtung und Speicherung des Wechselstromsignals, um Gleichstromsignale zur Verwendung in der Analogschaltung zu gewinnen.

Aus WO 81/02 651 ist eine weitere Leistungsfaktor-Regelschaltung für Asynchronmotoren bekannt, wobei der gleiche Kondensator die Referenzspannung für den positiven und den negativen Teil der Wechselspannung speichert.

Ferner ist es aus US-PS 42 78 903 bekannt, einen Phasenwinkel dadurch zu messen, daß während einer dem Phasenwinkel entsprechenden Zeitspanne ein Kondensator aus einer Konstantstromquelle geladen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leistungsfaktor- Regelschaltung für einen Wechselstrommotor anzugeben, der sich in integrierter Schaltungsbauweise herstellen läßt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Die Weiterbildungen der Erfindung nach den Unteransprüchen beziehen sich auf die Heranziehung desselben Kondensators für bipolare Arbeitsweise.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1, auf die oben schon Bezug genommen wurde, Diagramme zur Erläuterung der grundsätzlichen Arbeitsweise,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Leistungsfaktor- Regelschaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 3 ein Diagramm, in der der Motorphasenwinkel R_c über dem Einschaltzeitpunkt R_t aufgetragen ist,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Phase/Spannung- Umsetzers und eines Vergleichers in der Schaltung nach Fig. 2, und

Fig. 5 ein Schaltbild eines Unterbrecherschalters in der Schaltung nach Fig. 4.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 weist eine Wechselstrom- Motorregelschaltung einen mit einer Wechselstromquelle 12 und einem Triac 14 liegt eine Serienschaltung aus einem Widerstand 16 und einem Kondensator 18. Mit dem Gate des Triacs 14 ist eine Triac-Zündschaltung 20 verbunden, die den Triac derart zündet, daß er den Strom durch die Motorwicklung 10 und die dem Motor zugeführte Effektivspannung steuert. Die Zündschaltung 20 enthält einen positiven Rampengenerator 15, einen positiven Komparator 17, einen negativen Rampengenerator 19 und einen negativen Komparator 21. Ein positiver und ein negativer Phase/Spannung-Umsetzer 22 und 23 sind an die positive bzw. die negative Klemme eines Kondensators 25 angeschlossen. Der positive Komparator 17 und der negative Komparator 21 vergleichen die Spannung am Kondensator 25 mit der Spannung aus dem positiven bzw. dem negativen Rampengenerator 15 bzw. 19 während der jeweiligen Halbzyklen der Eingangs- oder Versorgungsspannung. Die posi­ tiven und negativen Phase/Spannung-Umsetzer 22 und 23 erhalten das Zündsignal aus den positiven und negativen Komparatoren 17 und 21 sowie den Motorstrom vom Punkt C, um die Ladung am Komparator 25 zu bestimmen. Die Phase/ Spannungs-Umsetzer 22 und 23 und die Rampengeneratoren 15 und 17 sind über Dioden 24 bzw. 26 an die Wechselstromquelle 12 angeschlossen. Diese Dioden besorgen eine Einweg- Gleichrichtung für die Phase/Spannung-Umsetzer 22 und 23. Gemäß der Darstellung sind die Phase/Spannung- Umsetzer 22 und 23 ferner an Erde 28 angeschaltet.

Die Zündschaltung 20 steuert den Triac 14 in bekannter Weise auf. Da der Motor 10 eine große induktive Last darstellt, eilt der Strom durch die Schaltung der Spannung nach. Am Punkt R_c, zu dem der den Motor durchsetzende Strom durch null geht, schaltet der Triac 14 ab. Die von null verschiedene Spannung am Motor wird dem Kondensator 18 zugeführt. Da der Triac 14 ein Zweiweg-Element ist, arbeitet die Schaltung für beide Zyklushälften gleich, wobei der Strom durch den Motor 10 und die Spannung am Kondensator umgekehrt sind.

Wie weiter unten (anhand von Fig. 4) vollständiger erläutert werden wird, überwachen die Phase/ Spannung-Umsetzer 22 und 23 die an der Last liegende Wechselspannung über die Dioden 24 und 26, überwachen den Triggerpunkt R_t aus den Komparatoren 17 und 21 und bestimmen den Stromnulldurchgang R_c. Wie aus Fig. 2 und 4 ersichtlich, stammt der Ladestrom für die Phase/Spannung-Umsetzer 22 und 23 aus der zur Speisung des Motors 10 dienenden Wechselstromquelle 12. Eine Gleichstromquelle ist nicht erforderlich. Dies gestattet es, den Phase/Spannung-Umsetzer 22 zusammen mit der Zündschaltung 20 und den Dioden 24 und 26 auf einem monolithischen Chip auszubilden.

Vor einer detaillierten Erörterung der in Fig. 4 gezeigten Schaltung der Phase/Spannung-Umsetzer und Komparatoren soll das Prinzip der Arbeitsweise unter Bezugnahme auf das Diagramm nach Fig. 3 beschrieben werden, in dem der Stromnulldurchgang R_c über dem Triac-Triggerpunkt R_t aufgetragen ist. Liegt volle Spannung am Motor, so ist R_c gleich R_t, was in dem Diagramm durch die Linie AC dargestellt ist. Bei Änderung der Motorlast bewegt sich der Arbeitspunkt des Motors längs der Linie AC nach oben und unten. Bei vorgegebenen Werten R_t kann die Last im Motor erhöht und gleichzeitig R_c verringert werden, bis der Motor blockiert. Dies ergibt die Kurvenschar zwischen der Linie AC und der Linie DB, die in Fig. 3 für Leerlauf Halblast und Vollast dargestellt sind. Der klassische Regler, daß heißt der Reglertyp mit konstantem Leistungsfaktor, bei dem R_c konstant gehalten wird, weist eine Kennlinie auf, die eine mit der Linie AE dargestellte horizontale Linie bildet.

Wie ersichtlich, wird der Punkt B, daß heißt der Zustand, in dem der Motor so weit wie möglich gedrosselt ist, niemals erreicht, falls nicht der Regler diejenige Kennlinie aufweist, die eine Änderung von R_c mit R_t gestattet. Der Motorregler der vorliegenden Erfindung hält R_c nicht konstant, sondern gestattet es vielmehr, daß sich R_c derart ändert, daß die Spannung für gering belastete Motoren so weit wie möglich gedrosselt wird. Dies veranschaulicht die Reglerlinie in Fig. 3 R_c der Reglerlinie ändert sich direkt oder proportional mit der Änderung in der Last und nicht invers, wie es die natürliche Charakteristik der induktiven Last ist.

Die Phase/Spannung-Umsetzer 22 und 23 sowie die Komparatoren 17 und 21 sind in Fig. 4 im einzelnen dargestellt; sie umfassen die positive Schiene 30, die den Ausgang des Einweg-Gleichrichters 24 (Fig. 2) darstellt, und die negative Schiene 32, die den Ausgang des negativen Einweg- Gleichrichters 26 (Fig. 2) darstellt. Ferner ist die Erde 28 gezeigt. Die positive Klemme F des Kondensators 25 ist über die Stromquelle 34 und die Diode 48 an die positive Schiene 30, die negative Klemme G des Kondensators 25 über die Stromquelle 36 und die Diode 52 an die negative Schiene 32 angeschlossen. Der Verbindungspunkt zwischen der Stromquelle 34 und der Anode der Diode 48 ist mit dem Buchstaben D, der Verbindungspunkt zwischen der Stromquelle 36 und der Kathode der Diode 52 mit dem Buchstaben E bezeichnet.

Ein Schalter 38 verbindet die positive Klemme F des Kondensators 25 mit Erde bzw. dem Bezugspotential 28 und ist mit der negativen Schiene 32 gekoppelt. Bei dem Schalter 38 kann es sich um einen PNP-Transistor handeln, dessen Emitter an den Punkt F, dessen Kollektor an das Bezugspotential 28 und dessen Basis über eine Stromquelle 40 an die negative Schiene 32 angeschlossen ist. Wie bei der Arbeitsweise der Schaltung deutlicher erläutert werden wird, klemmt der Schalter 38 die positive Klemme F des Kondensators 25 auf das Erdpotential 28, wenn die negative Schiene 32 Spannung führt. Ein mit der positiven Schiene 30 gekoppelter Schalter 42 verbindet die negative Klemme G des Kondensators mit dem Erdpotential 28 und bewirkt, daß die negative Klemme Erdpotential annimmt, wenn die positive Schiene 30 Spannung führt. Bei dem Schalter 42 kann es sich um einen NPN-Transistor handeln, dessen Emitter an den Punkt G, dessen Kollektor an das Erdpotential 28 und dessen Basis über eine Stromquelle 44 an die positive Schiene 30 angeschlossen ist.

Der Punkt D ist mit dem Erdpotential 28 über einen ersten Unterbrechungsschalter 46 verbunden, der auf die Umkehr bzw. den Nulldurchgang des Motorstroms von einem negativen Wert auf einen Null-Strom anspricht und die Aufladung des Kondensators an der positiven Klemme beendet. Der Nulldurchgang wird durch Messen der Spannung am Punkt C erfaßt, die sich bei dem Nulldurchgang von einem niedrigen negativen auf einen hohen positiven Wert ändert. Wie in Fig. 5 dargestellt, weist der Schalter 46, zwischen den Punkt D und Erde 28 eingeschaltet, einen NPN-Transistor 60, einen PNP-Transistor 62 und Widerstände 64 und 66 auf, wobei seine Steuerklemme H über eine Diode 68 und einen Widerstand 70 an den Punkt C der Motorantriebsschaltung nach Fig. 2 angeschlossen ist. Die Transistoren 60 und 62 sind zu einer Ersatzschaltung eines Thyristors zusammengeschaltet, so daß der Unterbrechungsschalter 46 nach einem Einschaltimpuls so lange leitet bis der Strom zu Beginn des negativen Halbzyklus null wird.

Der Punkt E ist mit dem Erdpotential 28 über einen zweiten Unterbrechungsschalter 50 verbunden, der einen der Fig. 5 ähnlichen Aufbau für eine negative Quelle aufweist. Die Steuerklemme J des Schalters 50 ist über den Widerstand 70 und eine Diode 80 an den Punkt C der Motorantriebsschaltung nach Fig. 2 angeschlossen. Sobald sich der Strom durch den Motor umkehrt bzw. einen Nulldurchgang aus dem positiven auf null aufweist, so daß sich die Spannung am Punkt C von einem niedrigen positiven auf einen hohen negativen Wert ändert, wird der Schalter 50 eingeschaltet und beendet die Aufladung des Kondensators 25 an der negativen Klemme.

Mit dem Punkt F sowie über einen änderbaren Widerstand 56 mit Erde 28 ist ein positiver Stromverbraucher 54 mit Konstantstromcharakteristik verbunden. Ein negativer Stromverbraucher 58 mit Konstantstromcharakteristik ist an den Punkt G und ebenfalls über den veränderbaren Widerstand 56 an Erde 28 angeschlossen. Durch Ändern des Wertes des Widerstands 56 läßt sich der Betrag des von den Stromverbrauchern 54 und 58 gezogenen Stroms ändern. Bei dem Stromverbraucher 54 kann es sich um einen NPN-Transistor handeln, dessen Kollektor an den Punkt F, dessen Emitter an den veränderbaren Widerstand 56 und dessen Basis an eine von der Schiene 30 beaufschlagte positive Bezugsvorspannung +V angeschlossen ist. Ähnlich kann es sich bei dem negativen Stromverbraucher 58 um einen PNP-Transistor handeln, dessen Kollektor an den Punkt G, dessen Emitter an den veränderbaren Widerstand 56 und dessen Basis an eine von der Schiene 32 beaufschlagte negative Bezugsvorspannung -V angeschlossen ist.

Gemäß der Darstellung in Fig. 4 weist der negative Komparator 17 PNP-Transistoren 69 und 73 auf, die über eine Stromquelle 67 sowie Dioden 75 bzw. 77 an die positive Schiene 30 angeschlossen sind. Das positive Rampensignal liegt an der Basis des Transistors 73, während die positive Klemme F des Kondensators 25 mit der Basis des Transistors 69 über einen PNP-Transistor 61 verbunden ist. Der Transistor 61 verhindert, daß der Kondensator 25 durch den Komparator aufgeladen wird. In den Kollektor- Emitter-Kreis des Transistors 69 ist ein NPN-Transistor 71 eingeschaltet. An die positive Klemme F des Kondensators 25 ist ein als NPN-Transistor 57 dargestellter Stromverbraucher angeschlossen, der außerdem mit der Bezugsleitung 28 verbunden ist. Die Basis-Elektroden der Transistoren 57 und 71 sind über einen Transistor 65 und eine Diode 63 an die positive Schiene 30 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 65 bildet den Komparatorausgang. Die Diode 63 und der Transistor 65 dienen zur Ansteuerung der benachbarten Schaltung. Schneidet das positive Rampensignal an der Basis des Transistors 73 die an der Basis des Transistors 69 liegende Spannung des Kondensators 25, so schaltet der Komparator den Transistor 65 zur Erzeugung des Triac- Triggersignals zum Zeitpunkt R_t sowie den Transistor 71, der den Transistor 57 vorspannt, ein. Der Transistor 57 wirkt als Stromverbraucher zum Entladen oder Entfernen von Ladung von der positiven Klemme des Kondensators 25.

Der negative Komparator 21 weist als NPN-Transistoren dargestellte Komparator-Transistoren 91 und 95 auf, die über Dioden 97 bzw. 99 und eine Stromquelle 89 an die negative Schiene 32 angeschlossen sind. Das negative Rampensignal liegt an der Basis des Transistors 95, und die negative Klemme G des Kondensators 25 ist mit der Basis des Transistors 91 über einen NPN-Trenntransistor 83 verbunden. Zwischen die Bezugserde 28 und die negative Klemme G des Kondensators ist ein als PNP-Transistor dargestellter Stromverbraucher 81 eingeschaltet. In den Kollektor-Emitter-Kreis des Komparator-Transistors 91 ist ein PNP-Transistor 93 eingeschaltet, dessen Basis mit der Basis der Stromquelle 81 zusammengeschaltet und über eine Diode 85 sowie einen PNP-Transistor 87 an die negative Schiene 32 angeschlossen ist. Der Schaltungsausgang wird vom Emitter des Ausgangstransistors 87 abgenommen. Wie beim positiven Komparator werden dann, wenn das negative Rampensignal die negative Kondensatorspannung überschreitet, der Transistor 87 zur Erzeugung eines Triac-Triggersignals zum Zeitpunkt R_t sowie der Transistor 83 zum Entfernen von Ladung von der negativen Klemme G des Kondensators 25 eingeschaltet.

Zum weiteren Verständnis des Phase/Spannung-Umsetzers nach Fig. 4 soll dessen Arbeitsweise im einzelnen erläutert werden. Während des positiven Halbzyklus führt die positive Schiene 30 Spannung und beaufschlagt die Stromquellen 34 und 44. Über die Stromquelle 44 wird der Schalter 42 eingeschaltet, der die negative Klemme des Kondensators 25 bzw. den Punkt G mit Erde 28 verbindet. Die Stromquelle 34 beaufschlagt die positive Klemme F des Kondensators 25. Dabei fließt ein Teil des aus der Stromquelle 34 stammenden Stroms durch den positiven Stromverbraucher 54.

Kehrt sich der Strom durch die Last 10 (Fig. 2) um oder geht er durch null, so sperrt der Triac 14, und die Spannung am Punkt C steigt an. Dadurch wird der Unterbrechungsschalter 46 eingeschaltet, der die Stromquelle 34 erdet und die Aufladung des Kondensators 25 über die positive Klemme F beendet. Um zu verhindern, daß der Kondensator bei erneuter Zündung des Triacs weiter aufgeladen wird, rastet der Unterbrechungsschalter 46 ein, sobald er ausgelöst worden ist.

Sobald das positive Rampensignal (Fig. 1C) das von der Spannung an der positiven Klemme F des Kondensators 25 gebildete Sockelsignal zum Zeitpunkt R_t überschreitet, wird der Stromverbraucher 57 eingeschaltet, der dem Kondensator 25 an dessen positiver Klemme F Ladung entzieht.

Somit wird der Punkt F auf einer nahezu festen Spannung gehalten, die davon abhängt, wann der Unterbrechungsschalter 46 und der positive Stromverbraucher 57 einschalten.

Der Stromverbraucher 54 wird durch den Widerstand 56 eingestellt. Sein Strom repräsentiert einen Vorgabewert des Phasenwinkels. Die Sockelspannung ergibt sich dann als Ergebnis des Verhältnisses zwischen Aufladung (Ist-Phasenwinkel) und Entladung (Vorgabe-Phasenwinkel).

Während des zweiten oder negativen Halbzyklus des Wechselstroms wird die Spannung an der positiven Schiene 30 auf einen niedrigen Wert gelegt, wodurch der Schalter 42, der positive Stromverbraucher 54 und die Stromquellen 34 und 44 abgeschaltet werden. Da der Triac 14 mit dem noch durch die Motorwicklung fließenden induktiv verzögerten Strom beaufschlagt ist, bleibt der Punkt C positiv und läßt damit anfangs auch den Schalter 46 eingeschaltet (jedoch ohne Vorspannung).

Ferner wird die negative Schiene 32 an Spannung gelegt, so daß die Stromquellen 36 und 40 eingeschaltet werden. Die Stromquelle 40 schaltet den Schalter 38 ein, der nun die positive Klemme F des Kondensators 25 mit dem Erdpotential 28 verbindet. Über die Stromquelle 36 werden der Punkt E und die negative Klemme G des Kondensators 25 aufgeladen. Ein Teil des aus der Stromquelle 36 stammenden Stroms fließt dabei durch den negativen Stromverbraucher 58.

Geht der die Last 10 durchsetzende Strom durch null oder kehrt er um, so sperrt der Triac 14, und die Spannung am Punkt C geht von einem geringen positiven auf einen hohen negativen Wert, so daß nun der Unterbrechungsschalter 50 eingeschaltet wird. Dadurch wird der Punkt E mit Erde 28 verbunden, der Strom aus der Stromquelle 36 abgeleitet und die Aufladung des Kondensators 25 über dessen negative Klemme G beendet.

Überschreitet das negative Rampensignal (Fig. 1C) das in diesem Halbzyklus von der Spannung an der negativen Klemme G des Kondensators 25 gebildete Sockelsignal zum Zeitpunkt R_t, so schaltet der Stromverbraucher 81 ein und entzieht dem Kondensator 25 über die negative Klemme G Ladung.

Auf diese Weise wird der Punkt F auf einer nahezu festen Spannung gehalten, die davon abhängt, wann der Unterbrechungsschalter 50 und der negative Stromverbraucher 81 einschalten.

Es ist zu beachten, daß der Phase/Spannung-Umsetzer mit einer konstanten Ladung am Kondensator C nur in Gleichgewicht kommt, wenn er in Verbindung mit der die Rückkopplung vom Punkt C enthaltenden Regelschleife so verwendet wird, daß die Unterbrechungsschalter für höhere Spannungen am Kondensator früher abgeschaltet werden. Diese Funktion wird von der Triac-Zündschaltung 20 durchgeführt.

Wie aus der detaillierten Beschreibung der Arbeitsweise nach Fig. 2 ersichtlich, ergeben die Phase/Spannung- Umsetzer 22 und 23 eine Spannung, die die Phasenbeziehung zwischen der dem Motor zugeführten Wechselspannung und dem durch den Motor fließenden Strom repräsentiert. Der Kondensator 25 des Phase/Spannung-Umsetzers wird mit dem Wechselstrom beaufschlagt, der auch für die Last benutzt wird, und es wird keine Gleichstromquelle verwendet. Daraus ist ohne weiteres ersichtlich, daß sich die Phase/Spannung- Umsetzer 22 und 23 monolithisch auf einem einzelnen Chip ausführen lassen und einen Betrieb am Wechselstromnetz gestatten.

Die Phase/ Spannung-Umsetzer 22 und 23 sind zwar zur Verwendung bei einem Motor dargestellt worden, doch ist ersichtlich, daß sie auch in Verbindung mit anderen Lasten eingesetzt werden können, bei denen eine Phasenbeziehung zwischen der Wechselspannungsversorgung und einem weiteren Signal erforderlich ist. Insbesondere läßt sich die vorliegende Schaltung auch unter Verwendung von sowohl MOSFET- als auch JFET-Transistoren realisieren. Die Stromquellen müssen nicht unbedingt Stromquellen für exakt konstanten Strom sein.

Claims (5)

1. Leistungsfaktor-Regelschaltung für einen Wechselstrommotor mit einem phasenabschnitt-gesteuerten Schalter (14), um­ fassend

• (a) einen Kondensator (25) zum Speichern eines Winkelsig­ nals,
• (b) einen den Kondensator (25) mit Konstantstrom aufladenden ersten Stromkreis (34, 36, 38, 42), der beim Spannungs- Nulldurchgang eingeschaltet und beim Strom-Nulldurchgang wieder ausgeschaltet wird,
• (c) einen den Kondensator (25) mit einem dem Phasenwinkel- Sollwert entsprechenden Konstantstrom entladenden zweiten Stromkreis (54, 56, 58),
• (d) einen den Kondensator (25) während der Einschaltzeit des Schalters (14) entladenden dritten Stromkreis (57, 81), und
• (e) einen Vergleicher (17, 21), an dem die Kondensatorspannung und eine Rampenspannung liegen und der ein Einschaltsignal für den Schalter (14) abgibt, wenn die Rampenspannung die Kondensatorspannung übersteigt.

2. Regelschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (24, 26) zur Gewinnung des positiven bzw. des negativen Teils der den Motor (10) speisenden Wechselspannung auf einer positiven Schiene (30) und einer negativen Schiene (32)).

3. Regelschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromkreis eine positive Stromquelle (34) zum Aufladen des Kondensators (25) über eine positive Klemme (F) von der positiven Schiene (30) und eine negative Stromquelle (36) zum Aufladen des Kondensators (25) über seine negative Klemme (G) von der negativen Schiene (32) aufweist.

4. Regelschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromkreis einen ersten Schalter 42 zum Verbinden der negativen Kondensatorklemme (G) mit einem Bezugspotential während des positiven Teils der Wechselspannung sowie einen zweiten Schalter (38) zum Verbinden der positiven Kondensatorklemme (F) mit dem Bezugspotential während des negativen Teils der Wechselspannung aufweist.

5. Regelschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stromkreis eine an die positive Kondensatorklemme (F) angeschlossene positive Konstantstromquelle (54, 56) zum Ableiten von Strom aus der positiven Stromquelle (34) während des positiven Teils der Wechselspannung sowie eine an die negative Kondensatorklemme (G) angeschlossene negative Konstantstromquelle (56, 58) zum Ableiten von Strom aus der negativen Stromquelle (36) während des negativen Teils der Wechselspannung aufweist.