DE3512438A1 - Motor control circuit - Google Patents

Motor control circuit

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DE3512438A1
DE3512438A1 DE19853512438 DE3512438A DE3512438A1 DE 3512438 A1 DE3512438 A1 DE 3512438A1 DE 19853512438 DE19853512438 DE 19853512438 DE 3512438 A DE3512438 A DE 3512438A DE 3512438 A1 DE3512438 A1 DE 3512438A1
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Anton Eindhoven Blom
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/10—Commutator motors, e.g. repulsion motors
    • H02P25/14—Universal motors

Abstract

A motor control circuit for a series-wound motor which is to be supplied from the AC mains and whose motor current is controlled by means of a series element having a variable line impedance angle, and which produces a measuring signal via a current measurement sensor, which measurement signal is converted in a first stage into a measured value which, in a further stage, is combined with a control value and is processed by means of an operating device to form a control signal for the said series element. According to the invention, the first stage contains a non-linear element in such a manner that a change in the measurement signal in a first part of the control range causes a relative change (which is greater but not in proportion thereto) in the measured value, while the operating device is allocated to the further stage in such a manner that the operation of the device causes mutually identical relative changes in the measured value and the control value.

Description

nie Erfindung betrifft eine Schaltung zum Regeln der The invention never relates to a circuit for regulating the

Geschwindigkeit und/oder des Drehmoments eines wenigstens im wesentlichen elektromotorisch angetriebenen Handwerkzeugs, einer Tischmaschine oder eines Haushaltgeräts mit einem aus dem Wechselstromnetz zu speisenden Reihenmotor, dessen Motor strom mittels eines in den Motorspeisestromkreis eingefügten Reihenelements mit veränderlichem Leitungswinkel besteuert wird und über einen Strommessfühler der Regelschaltung ein Motorstrommeßsignal zuführt, das in einer Stufe der Regelschaltung in einen Messwert umgewandelt wird, der in einer weiteren Stufe der Regelschaltung mit einem Stellwert kombiniert und mittels eines vom Gebraucher zu betätigenden Betätigungsorgans, bis zu einem für Regelung des Leitungswinkels des Reihenelements geeigneten Regelsignal bearbeitet wird.Speed and / or the torque of an at least substantially hand tool driven by an electric motor, a table machine or a household appliance with an in-line motor to be fed from the AC network, the motor of which is current by means of a series element with variable Line angle is taxed and via a current sensor of the control circuit a Motorstrommeßsignal supplies that in a stage of the control circuit in a Measured value is converted, which in a further stage of the control circuit with a Combined control value and by means of an actuator to be operated by the user, up to a control signal suitable for regulating the conduction angle of the row element is processed.

Bei elektrischen Handbohrmaschinen, Tischbohrmaschinen und bei daraus abgeleiteten oder damit vergleichbaren anderen Werkzeugen und Tischmaschinen, die im allgemeinen als power tool" (Kraftwerkzeug) bezeichnet werden und ferner bei verschiedenen Arten von Haushaltgeräten wird eine solche Regelschaltung, in der die sich auf das Motorverhalten beziehende Messinformation durch einen Strommeßfühler aus dem Motorstrom abgeleitet wird, seit einiger Zeit stets häufiger als eine Regelschaltung verwendet, in der die Messinformation durch einen mit der Motorwelle gekuppelten Tachogenerator erzielt wird. Als Strommeßfühler kann z.B. eine im Motorspeisekreis untergebrachte Reihenimpedanz oder ein diesem Stromkreis zugesetzer Stromtransformator oder magnetischer Detektor benutzt werden. With electric hand drills, bench drills and from them derived or comparable other tools and table machines that generally referred to as a power tool "and also at various types of household appliances will have such a control circuit in which the measurement information relating to the motor behavior by a current sensor is derived from the motor current, for some time now more and more frequently than a control circuit used in which the measurement information is coupled to the motor shaft by a Tachometer generator is achieved. As a current sensor, e.g. one in the motor feed circuit housed series impedance or a current transformer added to this circuit or magnetic detector can be used.

Der Vorzug einer mit einem Strommeßfühler arbeitenden Regelschaltung über eine mit einem Tachogenerator arbeitende Regelschaltung hat meherere Gründe. Die Verwendung eines Tachogenerators bringt den Zusatz eines gesonderten Bestandteils (des Tachogenerators selbst) am Motor mit sich, wie auch die für eine solche Verwendung notwendige Verlängerung der Motorwelle und die aus dem Zusatz des Tachogenerators entstehende Zunahme des vom Motor mit dem Tachogenerator beanspruchten Raums. Weitere Nachteile sind, daß die Regelschaltung infolge des sehr geringen Abstands zwischen dem Tachogenerator und dem Mortorkollektor eine verhältnissmässig hohe Störempfindlichkeit aufweist, während ausserdem die Amplitude der vom Tachogenerator abgegebenen Messimpulse von der Motordrehzahl abhängig ist. es wird einleuchten, daß insbesondere die zuerstgenannten, drei Nachteile beim Entwurf eines Handwerkzeugs, einer Tischmaschine oder eines Haushaltgeräts möglichst geringer Abmessungen eine wesentliche Rolle spielen, da nämlich die Regelschaltung wenigstens grössenteils in Form einer integrierten Schaltung in einem möglichst kleinen Raum untergebracht werden soll. Der Vorzug für eine mit einem Strommessfühler wirkende Regelschaltung, die von den vorerwähten Nachteilen einer mit einem Tachogenerator wirkenden Regelschaltung frei ist, ergibt sich aus solchen Erwägungen Demgegenüber steht jedoch, daß eine mit einem Tachogenerator arbeitende Regelschaltung Vorteile hat, die bisher mit einer mit einem Strommeßfühler arbeitenden, Motorregelschaltung, auf die sich der Erfindung bezieht, nicht erzielt wurden. Es kann insbesondere festgestellt werden, daß eine mit einem Tachogenerator arbeitende Motorregelung eine im Bereich der möglichen Motordrehzahlen einstellbare und dann von der Belastung unabhängige Drehzahl nur schafft bis der für eine betreffende Drehzahl von der Motorkarakteristik bedingte Grenzwert der Belastung erreicht oder angenähert wird. In dieser Hinsicht unterscheidet sich eine mit einem Tachogenerator arbeitende Regelschaltung sehr günstig von den mit einem Strommeßfühler arbeitenden Regelschaltungen der bisher bekannten Art, die einerseits beim Übergang von dem unbelasteten Zustand in eine verhältnismässig geringe Motorbelastung und anderseits bei einer nach dem Erreichen einer verhältnismässig hohen Drehzahl auftretenden Belastungszunahme eine unerwünscht starke Senkung der Motordrehzahl zeigen. The advantage of a control circuit working with a current sensor A control circuit working with a tachometer generator has several reasons. The use of a tachometer generator entails the addition of a separate component (of the tachometer generator itself) on the motor, as well as those for such use necessary extension of the motor shaft and that from the addition of the tachometer generator resulting increase in the motor with the tachometer generator claimed Space. Further disadvantages are that the control circuit due to the very low Distance between the tachometer generator and the mortar collector is proportional has high sensitivity to interference, while also the amplitude of the tachometer generator output measuring pulses depends on the engine speed. it will be evident that in particular the first-mentioned three disadvantages in the design of a hand tool, a table-top machine or a household appliance with the smallest possible dimensions play an essential role, because the control circuit at least for the most part housed in the form of an integrated circuit in the smallest possible space shall be. The preference for a control circuit that works with a current sensor, those of the aforementioned disadvantages of a control circuit that works with a tachometer generator is free, it follows from such considerations, however, that a Control circuit working with a tachometer generator has advantages that previously had a motor control circuit working with a current sensor, on which the Invention relates, have not been achieved. In particular, it can be determined that a motor control working with a tachometer generator is one in the range of the possible Motor speeds adjustable and then independent of the load speed only creates until the one determined by the engine characteristics for a given speed The limit value of the load is reached or approached. In this respect it differs a control circuit working with a tachometer generator differs very favorably from the with a current sensor working control circuits of the previously known type, on the one hand the transition from the unloaded state to a relatively low engine load and on the other hand with one after reaching a relatively high speed occurring load increase an undesirably strong decrease in Show engine speed.

Die Erfindung benweckl, in dieser Hinnicht eine Verbesserung zu schaffen und eine Motorregelschaitung der mit einem Strommeßfühler arheitenden Art derart ZU verbessern, daß auch der im vorhergehenden Absatz erwähnte Leistungsunterschied zwischen einer mit einem Tachogenerator wirkenden Regelschaltung und eine mit einem Strommeßfühler wirkenden Regelschaltung wegfällt und die Verwendung einer Motorregelschaltung letzterer Art nicht mehr hemmt.The invention seeks to provide no improvement in this regard and motor control circuitry of the current sensor type such To improve, that also the difference in performance mentioned in the previous paragraph between a control circuit acting with a tachometer generator and one with a Current sensor acting control circuit is omitted and the use of a motor control circuit the latter type no longer inhibits.

Erfindungsgemäss ist eine Motorregelschaltung der eingangs erwähnten Gattung derart ausgeführt, daß die zuerst genannte Stufe ein nicht-lineares Element enthält, derart, daß eine Anderung des Motorstrommeßsignals in einem ersten Teil des Regelgebiets eine dazu unproportionale, grössere, relative änderung des Messwerts hervorruft, während das Betätigungsorgan derart der weiteren Stufe zugeordnet ist, daß Betätigung des Organs gegenseitig gleiche, relative änderungen des Messwerts und des Stellwerts hervorruft.Diese Massnahmen bringen mit sich, daß sowohl im Teil des Regelbereichs, in dem ein uebergang von dem unbelasteten Zustand in eine verhältnismässig geringe Motorbelastung auftritt,als auch im Teil des Regelbereichs, in dem bei hoher Motordrehzahl z.B. eine Belastungszunahme auftritt, eine wesentlich geringere Senkung der Motordrehzahl auftritt als bisher bei einer Regelschaltung der hier betreffenden Art der Fall war. According to the invention, a motor control circuit is that mentioned at the beginning The genus is designed in such a way that the first-mentioned stage is a non-linear element contains, such that a change in the motor current measurement signal in a first part of the control area, there is a disproportionate, larger, relative change in the measured value causes, while the actuator is assigned to the next stage, that actuation of the organ is mutually equal, relative changes in the measured value and the manipulated variable. These measures mean that both in the part the control range in which a transition from the unloaded state to a relatively low engine load occurs as well as in the part of the control range in which at high Engine speed e.g. an increase in load occurs, a significantly smaller decrease the engine speed occurs than before with a control circuit of the relevant here Kind of was the case.

Es ist einleuchtend, daß solche unerwünschte Drehzahlverringerungen für den Gebraucher besonders hinderlich sind, so daß die Wirkung der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Massnahmen besonders in Bezug auf Betätigungsbequemlichkeit nach vorne kommt.It is evident that such undesirable speed reductions are particularly cumbersome for the user, so that the effect of the invention proposed measures, especially with regard to ease of operation comes in front.

Die der Motorregelschaltung zugehörige, zuerst genannte Stufe, die erfindungsgemäss das nicht-lineare Element enthalten soll, kann aus einem Netzwerk mit ausschlieslich passiven Elementen aber gegebenenfalls aus einem Verstärker bestehen. The first-mentioned stage belonging to the motor control circuit, the according to the invention the non-linear element is to contain, can be from a network with exclusively passive elements but possibly consist of an amplifier.

Besonders im letzteren Fall schlägt die Erfindung als gegebenenfalls miteinander zu kombinierende, praktische Möglichkeiten einer Verwirklichung der erfindungsgemässen Massnahmen vor, daß das nicht-lineare Element am Eingang und/oder am Ausgang eines der ersten Stufe zugehörigen Verstärkers angebracht ist, bzw. zum Rückkoppelnetzwerk eines solchen Verstärkers gehört.In the latter case in particular, the invention suggests that it is optional practical possibilities of realizing the inventive measures that the non-linear element at the entrance and / or is attached to the output of an amplifier belonging to the first stage, or to the Such an amplifier belongs to the feedback network.

Auch für die Ausbildung des zuzufügenden,nicht-linearen Elements schafft die Erfindung verschiedene Möglichkeiten. Also for the training of the non-linear to be inflicted Elements the invention creates various possibilities.

Sowohl wenn die erste Stufe aus einem Netzwerk mit ausschliesslich passiven Elementen besteht als wenn die erste Stufe einen Verstärker enthält, kann das nicht-lineare Element eine Reihenimpedanz mit positivem Spannungskoeffizienten bilden. Ein Beispiel einer solchen Reihenimpedanz ist ein Feldeffekttransistor. Weniger unmittelbar ergibt sich der Effekt eines positiven Spannungskoeffizienten wenn das nicht-lineare Element ein Reihenwiderstand mit positivem Temperaturkoeffizienten ist. In bestimmten Fällen,z.B. zum Erzielen einer ergänzenden Signalisierfunktion,ist es gemäss der Erfindung sogar empfehlenswert, daß das nicht-lineare Element durch eine als Reihenelement aufgenommene Glühbirne ist.Both when the first stage from a network with exclusively passive elements as if the first stage contains an amplifier can the non-linear element has a series impedance with a positive voltage coefficient form. An example of such a series impedance is a field effect transistor. The effect of a positive stress coefficient is less immediate when the non-linear element is a series resistor with a positive temperature coefficient is. In certain cases, e.g. to achieve a supplementary signaling function is it is even recommended according to the invention that the non-linear element by is a light bulb received as a series element.

Ausser den erwähnten Möglichkeiten schafft die Erfindung noch die Möglichkeit, daß das nicht-lineare Element eine Parallelimpedanz mit negativem Spannungskoeffizienten ist. In addition to the possibilities mentioned, the invention also creates the Possibility that the non-linear element has a parallel impedance with a negative voltage coefficient is.

Ähnlich wie schon erwähnt, enthält dies die Möglichkeit, daß das nicht-lineare Element ein Parallelwiderstand mit negativem Temperaturkoeffizienten ist. Andere Möglichkeiten nach der Erfindung sind noch, daß das nicht-lineare Element eine Diode oder ein Transduktor mit einem sättigbaren Magnetkreis ist. Ferner schliesst die Erfindung nicht aus, daß die erste Stufe ein digitales Signalbearbeitungselement, z.. einen Mikroprozessor, enthält.As already mentioned, this includes the possibility that the non-linear Element is a parallel resistor with a negative temperature coefficient. Other Possibilities according to the invention are still that the non-linear element is a diode or is a transductor with a saturable magnetic circuit. Furthermore, the Invention does not preclude that the first stage is a digital signal processing element, z .. contains a microprocessor.

Wie bereits bemerkt, ist es für die Erfindung an sich nicht von Bedeutung, ob die erste Stufe ein Netzwerk mit lediglich passiven Elementen, einen Verstärker oder, wie gesagt, ein Digitalsignalverarbeitungselement enthält. Als besondere Möglichkeit für den Fall, daß die erste Stufe einen Verstärker mit Rückkoppelnetzwerk enthält, wobei das Rückkoppelnetzwerk des Verstärkers eine Impedanz enthält, deren Wert den Übertragungsfaktor des Verstärkers bedingt, kann noch angegeben werden, daß dieser Impedanz eine Zenerdiode zugeordnet ist. As already noted, it is not important for the invention per se, whether the first stage is a network with only passive elements, an amplifier or, as said, contains a digital signal processing element. As a special option in the event that the first stage contains an amplifier with a feedback network, wherein the feedback network of the amplifier contains an impedance the value of which is Due to the transfer factor of the amplifier, it can still be stated that this Impedance is assigned to a zener diode.

Die Durchführung einer oder mehrerer der beschriebenen Massnahmen nach der Erfindung hat zur Folge, daß beim Übergang von dem unbelasteten Zustand in einen Zustand verhält- nismässig geringer Motorbelastung keine starke Verringerung der Motordrehzahl auftritt. ein solcher Übergang tritt stets beim Einsatz eines elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs oder Geräts auf. Wenn dabei eine unerwünscht starke Verringerung der Motordrehzahl auftritt, wird die Aufmerksamkeit des Gebrauchers, der sich gerade auf die "Ausgangsseite" des von ihm betätigten Geräts oder Werkzeugs konzentriert, auf den plötzlich eintretenden Bedarf an Korrektur der gewählten Regeleinstellung abgelenkt. Die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Massnahmen erteilen somit einen guten Beitrag an Betätigungskomfort, wie der letztere auch bei Verwendung einer mit einem Tachogenerator arbeitenden Motorregelschaltung empfunden wird. The implementation of one or more of the measures described according to the invention has the consequence that the transition from the unloaded state behaves in a state moderately low engine load none sharp decrease in engine speed occurs. such a transition always occurs when using an electric motor driven tool or device. if when an undesirably strong reduction in the engine speed occurs, the Attention of the user who is currently on the "exit page" of the device or tool operated by him concentrated on the suddenly occurring Need to correct the selected rule setting distracted. According to the invention The proposed measures thus make a good contribution to operating comfort, like the latter also when using a working with a tachometer generator Motor control circuit is felt.

Wie gesagt, tritt bei einer mit einem Strommeßfühler wirkenden Motorregelschaltung bekannter Art nicht nur in Anlasszuständen sondern auch bei einer nach dem Erreichen einer verhältnismässig hohen Drehzahl auftretenden Relastungszunahme eine unerwünschte starke Verringerung der Motordrehzahl auf. E5 ergibt sich, daß diese Verringerung auf diejenige Weise zurückzuführen ist, in der das Betätigungsorgan bei der bekannten Motorregelschaltung mit Strommeßfühler der weiteren Stufe der Regelschaltung zugeordnet ist. As I said, occurs with a motor control circuit acting with a current sensor known type not only in initial states but also in one after reaching a relatively high rotational speed occurring increase in load an undesirable strong reduction in engine speed. E5 shows that this reduction is due to the way in which the actuator in the known Motor control circuit with current sensor assigned to the further stage of the control circuit is.

Bei Betätigung des Betätigungsorgans seitens des Gebrauchers tritt eine Änderung des äquivalenten Ersatzimpedanzwertes des Organs auf. Diese Impedanzwertänderung dient dazu, bei der bereits erwähnten Bearbeitung, wobei das Kombinationsresultat des Messwerts und des Stellwerts in der weiteren Stufe der Regelschaltung in das erforderliche Regelsignal für das in den Motorspeisekreis aufgenommene Reihenelement umgewandelt wird, den Übertragungsfaktor zu ändern. Bei den bekannten Regelschaltungen der betreffenden Art wirkt diese Impedanzwertänderung offenbar auch auf das Verhältnis ein, in dem der aus der ersten Stufe der Regelschaltung stammenden Messwert und der Stellwert der erwähnten Bearbeitung vorausgehend miteinander kombiniert werden. Insbesondere in dem betreffenden Fall, in dem die äquivalente Ersatzimpedanz des Betätigungsorgans nach der auf das Erreichen einer verhältnismässig hohen Drehzahl zielenden Betätigung nur noch einen geringen Wert hat, tritt eine unerwünscht starke Verringerung des Messwerts bei dessen Kombination mit dem Stellwert auf. Bei Zunahme der Belastung ergibt sich dadurch eine unerwünscht starke Verringerung der Motordrehzahl.When the actuator is operated by the user occurs a change in the equivalent equivalent impedance value of the organ. This impedance value change is used for the processing mentioned above, whereby the combination result of the measured value and the manipulated value in the further stage of the control circuit in the required control signal for the series element included in the motor feed circuit is converted to change the transfer factor. With the known control circuits Of the type in question, this change in impedance value obviously also affects the ratio in which the measured value from the first stage of the control circuit and the manipulated variable of the processing mentioned must be combined with one another beforehand. Especially in the case in which the equivalent equivalent impedance of the Actuator after the on reaching a relatively high speed targeted activity only a small one Has value, one occurs undesirably strong reduction in the measured value when it is combined with the manipulated variable on. When the load increases, this results in an undesirably strong reduction the engine speed.

Die im vorigen Absatz gegebene Analyse dient zur Erläuterung der schon erwähnten erfindungsgemässen Teilmassnahme, gemäss der das Retätigungsorgan der weiteren Stufe derart zugeordnet ist, daß die Betätigung des Organs gegenseitig gleiche, relative Änderungen des Messwerts und des Stellwerts hervorruft. Es wird einleuchten, daß diese Teil nahme mit sich bringt, daß der Messwert bei der Rildung des Regelsignals in bezug auf den Stellwert ungeändert bleibt, wodurch das Auftreten einer unerwünschten, starken Verringerung der Motordrehzahl auch bei hohen Werten dieser Zahl verhütet wird. The analysis given in the previous paragraph serves to explain the already mentioned partial measure according to the invention, according to which the retainer the further stage is assigned in such a way that the actuation of the organ is mutual causes the same, relative changes in the measured value and the manipulated variable. It will it is clear that this participation entails that the measured value in the formation of the control signal remains unchanged with respect to the manipulated variable, whereby the occurrence an undesirable, strong reduction in the engine speed even at high values this number is prevented.

Zum Durchführen der betreffenden Teilmassnahme nach der Erfindung gibt diese Erfindung verschiedene, praktische Möglichkeiten. To carry out the relevant partial measure according to the invention this invention gives various practical possibilities.

Bei einer Motorregelschaltung, wobei der Messwert und der Stellwert dem Eingang eines der weiteren Stufe zugehörenden Verstärkers über betreffende Reihenimpedanzen zugeführt werden, die an ihren Ausgangsenden mit einer gemeinsamen eingangsimpedanz des Verstärkers verbunden sind, schlägt die Erfindung vor, daß die äquivalente Ersatzimpedanz des Betätigungsorgans wenigstens einen Teil der gemeinsamen Eingangsimpedanz bildet. Ausserdem ist es bei einer Regelschaltung, in der die weitere Stufe einen Verstärker mit einer Ausgangsimpedanz und/oder einer Gegenkopplungsimpedanz enthält, unabhängig von der Weise, in der der Messwert und der Stellwert z.R. am Eingang des Verstärkers kombiniert werden, gemäss der erfindung auch möglich, daß die äquivalente Ersatzimpedanz des Betätigungsorgans mindestens einen Teil der Ausgangsimpedanz bezw. der Gegenkopplungsimpedanz bildet. Die Änderung des äquivalenten Frsatzimpedanzwerts, die bei Betätigung des Betätigungsorgans auftritt, wird stets in eine entsprechende Änderung des Übertragungsfaktor resultieren, der bei der TJmwandlung des Kombinationsergebnisses des Messwerts und des Stellwerts in das für das im Motor- speisekreis vorgesehene Reihenelement erforderliche Regelsignal eine Rolle spielt, ohne daß dies von einer bisher üblichen Änderung der gegenseitigen Beziehung der beiden Werte begleitet wird. In the case of a motor control circuit, the measured value and the manipulated variable the input of an amplifier belonging to the further stage via relevant series impedances are fed, which at their output ends with a common input impedance of the amplifier are connected, the invention proposes that the equivalent equivalent impedance of the actuator forms at least part of the common input impedance. In addition, there is a control circuit in which the further stage is an amplifier with an output impedance and / or a negative feedback impedance, independently of the way in which the measured value and the manipulated value z.R. at the input of the amplifier be combined, according to the invention also possible that the equivalent equivalent impedance of the actuator BEZW at least part of the output impedance. the negative feedback impedance forms. The change in the equivalent friction impedance value that occurs when the Actuator occurs is always a corresponding change in the transfer factor resulting from the conversion of the combined result of the measured value and of the manipulated variable into the feed circuit provided Row element required control signal plays a role without this from a the usual change in the mutual relationship between the two values will.

Es sei bemerkt, daß die Erfindung nur eine Sichtlinie angibt, für die Weise, in der das Betätigungsorgan bzw. die äquivalente Ersatzimpedanz desselben der Regelschaltung zugeordnet werden soll, wobei die Erfindung nicht auf die besondere Ausbildung des Betätigungsorgans abzielt. Das Organ kann eines beliebigen Typs sein. Es kann z.B. an eine Ausbildung des Betätigungsorgans gedacht werden, das eine mechanische, optische oder magnetische vorrichtung mit einem elektronischen Bestandteil enthält, wobei der äquivalente Ersatzimpedanzwert durch einfache Handbetätigung geändert werden kann. Ein solcher elektronischer Bestandteil kann z.B. bestehen aus: einem variabelen Widerstand oder Potentiometer, einem druckempfindlichen Widerstand aus elektrisch leitendem Kautschuk; eine Lampe oder einer lichtemittierenden Diode in Kombination mit einem lichtempfindlichen Widerstand, einem Phototransistor, einer Photodiode, usw. ;einem Hall-Sensor oder einem magnetisch beeinflussbaren Widerstand. It should be noted that the invention only provides a line of sight for the way in which the actuator or its equivalent equivalent impedance to be assigned to the control circuit, the invention not being specific Training of the actuator aims. The organ can be of any type. For example, it can be thought of a design of the actuator that has a mechanical, Contains an optical or magnetic device with an electronic component, whereby the equivalent equivalent impedance value is changed by simple manual operation can be. Such an electronic component can, for example, consist of: a variable resistor or potentiometer, a pressure-sensitive resistor electrically conductive rubber; a lamp or a light emitting diode in Combination with a light-sensitive resistor, a phototransistor, a Photodiode, etc.; a Hall sensor or a magnetically influenceable resistor.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, die einige Ausführungsformen darstellt, auf die sich die Erfindung jedoch nicht beschränkt. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer vollständigen Motorregelschaltung eines bekannten Typs zur Erläuterung der Probleme, für welche die Erfindung eine Lösung schafft, die Fig. 2,3 und 4 einige Ausführungsformen der Erfindung mit dem links in Fig. 1 mit einer gestrichelten Linie umgebenen Detail und die Fig. 5,6 und 7 einige Ausführungsformen der Erfindung mit dem rechts in Fig. 1 mit einer unterbrochenen Linie umrissenen Detail. The invention is in the following description with reference to the attached drawing, which shows some embodiments, however, to which the invention is not limited. In the drawing: Fig. 1 is a basic circuit diagram of a complete motor control circuit of a known Type to explain the problems for which the invention provides a solution, 2, 3 and 4 show some embodiments of the invention with the left in Fig. 1 surrounded by a dashed line detail and FIGS. 5, 6 and 7 show some embodiments of the invention with that outlined on the right in Fig. 1 with a broken line Detail.

Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird vor einer weiteren Beschreibung derselben zunächst an Hand der Fig. 1 eine Beschreibung des Prinzips der Ausbildung und der Wirkung einer mit einem Strommeßfühler arbeitenden Motorregelschaltung bekannter Art gegeben. For a better understanding of the invention, before another Description of the same first with reference to FIG. 1, a description of the principle the training and the Effect of a working with a current sensor Motor control circuit of known type given.

Dabei wird von einem Motorspeisekreis ausgegangen, der über zwei Wechselstromspeiseanschlüsse 1 und 2 an ein nicht dargestelltes Wechselstromnetz mit einer Spannung von 220V und einer Frequenz von 50Hz angeschlossen werden kann. Der Motorspeisekreis hat die Form einer Reihenschaltung eines Reihenmotors M, eines Triaks T (gesteuerten Gleichrichters) mit veränderlichem Leitungswinkel und eines Messwiderstands Rm, worüber sich im Betrieb eine zum Motor strom proportionale und diesen somit vertretende Meßspannung entwickelt. It is assumed that there is a motor feed circuit that has two AC supply connections 1 and 2 to an AC network, not shown with a voltage of 220V and a frequency of 50Hz can be connected. The motor feed circuit has the form of a series connection of a series motor M, one Triaks T (controlled rectifier) with variable conduction angle and one Measuring resistor Rm, via which a motor current proportional and the measuring voltage thus representing this developed.

Der Reihenmotor M hat z.B. eine Nennleistung von ln00W, bei einer Retzspannung von 220V einem Motorstrom von etwa 4,5A entsprechend, mit Möglichkeit einer kurzzeitigen ttberlastung bis zu einem Motorstrom von z.B. 15A. Im unbelasteten Zustand führt der Motor M z.B. einen Strom von 1 bis 2A bei einer Drehzahl von etwa 30.000Umdr/Min, während für eine im Betrieb günstige Drehzahl und für eine niedrige Drehzahl Werte von z.B. 10.000 bezw. 3.000 Umdr/Min genannt werden können. The in-line motor M has, for example, a nominal power of ln00W, with a Reset voltage of 220V corresponds to a motor current of around 4.5A, with the option a short-term overload up to a motor current of e.g. 15A. Im unencumbered State, the motor M carries, for example, a current of 1 to 2A at a speed of about 30,000 rpm, while for a speed that is favorable in operation and for a low one Speed values of e.g. 10,000 resp. 3,000 rev / min can be mentioned.

Da die Erfindung sich auf eine Motorregelschaltung beschränkt, werden Details eines Handwerkzeugs, Haushaltgeräts oder einer Tischmaschine mit einem solchen Antriebsmotor M hier nicht weiter beschrieben. Es sei bemerkt, daß bei einer Motorregelschaltung der betreffenden Art kein unmittelbar mit dem Motor gekuppelter Tachogenerator verwendet wird, der ein Tachomeßsignal für die Regelschaltung liefern würde. Aus den eingangs erwähnten Gründen wird eine Motorregelschaltung bevorzugt, die ein den Motorstrom vertretendes Meßsignal von einem dem Motorspeisekreis zugeordneten Strommeßfühler enthält der bei der hier beschriebenen Ausführungsform die Gestalt eines im Motorspeisekreis untergebrachten Messwiderstands Rm hat, auf dem noch zurückgekommen wird. Since the invention is limited to a motor control circuit Details of a hand tool, household appliance or a table machine with one of these Drive motor M not further described here. It should be noted that in a motor control circuit does not use a tachometer generator of the type in question that is directly coupled to the motor which would provide a tachometer signal for the control circuit. From the entrance For reasons mentioned above, a motor control circuit is preferred which controls the motor current Representative measurement signal from a current sensor assigned to the motor feed circuit contains the in the embodiment described here, the shape of a in the motor feed circuit has housed measuring resistor Rm, which will be returned to.

In bezug auf das Triak T sei nur bemerkt, daß es in weiter zu bechreibender Weise ein impulsförmiges Signal enthält, wodurch der veränderliche Leitungswinkel des Triaks geregelt wird, wodurch der Motorstrom gesteuert wird. With regard to the triac T it should only be noted that it is to be described further Way contains a pulse-shaped signal, whereby the variable conduction angle of the triac is regulated, whereby the motor current is controlled.

Wie gesagt, hat der verwendete Strommeßfühler in der beschriebenen Ausführung einer Motorregelschaltung bekannter Art die Gestalt eines im Motorspeisekreis des Motors M untergebrachten Messwiderstands Iim, der das für die Regelschaltung erforderliche Strommeßsignal in Form einer zum Motor strom proportionalen Meßspannung anbietet. Der Strommeßfühler kann jedoch auch in anderer Weise ausgebildet sein z.B. in der Gestalt eines dem Motorspeisekreis zugeordneten Stromtransformators oder eines magnetischen Detektors. Nachstehend vertritt der Messwiderstand Rm jeden beliebigen, geeigneten Strommeßfühler, der zur Lieferung eines den Motorstrom vertretenden Meßsignals fähig ist. As I said, the current sensor used in the described Execution of a motor control circuit of a known type in the form of a motor feed circuit of the motor M accommodated measuring resistor Iim, which is used for the control circuit required current measuring signal in the form of a measuring voltage proportional to the motor current offers. The current sensor can, however, also be designed in other ways e.g. in the form of a current transformer assigned to the motor feed circuit or a magnetic detector. In the following, the measuring resistor Rm represents each any suitable current sensor that is used to supply a motor current representative Measurement signal is capable.

Der Messwiderstand Rm hat z.B. einen Wert von 0,20hm, sodaß innerhalb des betreffenden Regelgebiets,d.h. zunächst bis zu dem nominellen Belastungswert des Motors M,eine Meßspannung von etwa 0,2 bis l,0V(effektiv) und darauf bei einer kurzzeitigen Zunahme des Motorstroms bis zu etwa 15A (maximal zulässige Uberlastung) eine Meßspannung von 1,0 bis 3,0V(effektiv) über den Messwiderstand Rm auftritt. The measuring resistor Rm has e.g. a value of 0.20hm, so that within of the relevant control area, i.e. initially up to the nominal load value of the motor M, a measuring voltage of about 0.2 to 1.0V (effective) and then at one short-term increase in the motor current up to about 15A (maximum permissible overload) a measuring voltage of 1.0 to 3.0V (effective) occurs across the measuring resistor Rm.

In dieser Hinsicht sei bemerkt, daß zur Verringerung der in einem Messwiderstand Rm mit einem Wert von 0,20hm entwickelten Wärme ein Messwiderstand mit erheblich geringerem Widerstandswert von z.B. 0,0140hm mit einer darauffolgenden, in Fig. 1 nicht dargestellten Vorverstärkungsstufe mit einem Verstärkungsfaktor von etwa 14 verwendet werden kann, wobei am Ausgang dieser Vorverstärkungsstufe eine Meßspannung der vorerwähnten Spezifikation auftritt. Die Verwendung eines solchen Messwiderstands mit erheblich geringerem Widerstandswert in Kombination mit einer zugehörenden Vorverstärkungsstufe ist besonders empfehlenswert in den Fällen, in denen die vom Messwiderstand entwickelte und passend abzuführende Wärme eine wesentliche Rolle spielt, wie z.B. bei Miniaturisierung der Motorregelschaltung, z.B. in Form einer integrierten Schaltung. In dieser Beschreibung wird davon ausgegangen, daß der Messwiderstand Rm nach Fig. 1 gegebenenfalls durch einen Messwiderstand mit geringerem Widerstandswert mit einer zugehörenden Vorverstärkungsstufe ersetzt wird, wobei über den Ausgang der Stufe eine ("die") Meßspannung auftritt. In this regard, it should be noted that in order to reduce the in one Measuring resistor Rm with a value of 0.20hm, heat developed a measuring resistor with a significantly lower resistance value of e.g. 0.0140hm with a subsequent, Pre-amplification stage (not shown in FIG. 1) with a gain factor of about 14 can be used, with the output of this pre-amplification stage a measurement voltage of the aforementioned specification occurs. The use of such a Measuring resistor with a considerably lower resistance value in combination with a The associated pre-amplification stage is particularly recommended in cases where to which the heat developed by the measuring resistor and appropriately dissipated is an essential factor Plays a role, e.g. in the miniaturization of the motor control circuit, e.g. in form an integrated circuit. In this description it is assumed that the measuring resistor Rm according to FIG. 1, if necessary by a measuring resistor the lower resistance value is replaced with an associated pre-amplification stage, whereby a ("the") measuring voltage occurs via the output of the stage.

Diese Meßspannung wird gegebenenfalls über einen Widerstand 3 dem nicht-umkehrenden Eingang eines Operationsverstärkers 4 zugeführt, dessen umkehrender Eingang in üblicher Weise mit zwei Widerständen 5 und 6 mit den Werten rg und rg eines Gegenkopplungsnetzwerks verbunden ist. Die durch den Operationsverstärker 4 mit den Widerständen 5 und 6 gebildete Verstärkerstufe hat somit einen Übertragungsfaktor r5 + r6 r6 6 Die in in der Verstärkungsstufe 4,5,6 verstärkte Meßspannung wird über einen Widerstand 7 mit dem Wert r7 einem einseitigen Gleichrichter 8 zugeführt, der ein durch einseitige Gleichrichtung der verstärkten Meßspannung gebildetes Meßsignal abliefert, das nach Welligkeitsglättung durch einen Elektrolytkondensator 9 als Messwert über einem Widerstand 10 mit dem Wert rio erscheint, der als Eingangswiderstand mit dem nicht-umkehrenden Eingang eines Operationsverstärkers 11 verbunden ist, dessen umkehrender Ringang in üblicher Weise mit einem aus zwei Widerständen 12 und 13 mit Werten r12 und r13 bestehenden Gegenkopplungsnetzwerk verbunden ist, woraus r12 + r13 ein Stufenverstärkungsfaktor r13 resultiert. Mit einem nichtumkehrenden Eingang des Operationsverstärkers 11 ist ferner ein Ende eines veränderlichen Widerstands Rv verbunden, dessen anderes Ende ein festes Einsteilpotential von z.B. -5V führt. This measurement voltage is optionally via a resistor 3 the fed to the non-inverting input of an operational amplifier 4, its inverting Input in the usual way with two resistors 5 and 6 with the values rg and rg a negative feedback network is connected. The through the op amp 4 amplifier stage formed with resistors 5 and 6 thus has a transfer factor r5 + r6 r6 6 The measuring voltage amplified in amplification stage 4,5,6 is over a resistor 7 with the value r7 is fed to a one-sided rectifier 8, which is a measurement signal formed by unilateral rectification of the amplified measurement voltage delivers that after ripple smoothing by an electrolytic capacitor 9 as The measured value appears across a resistor 10 with the value rio, which is used as the input resistance is connected to the non-inverting input of an operational amplifier 11, its reversing loop in the usual way with one of two resistors 12 and 13 is connected to the existing negative feedback network with values r12 and r13, from which r12 + r13 a step gain factor r13 results. With a non-reversing one The input of the operational amplifier 11 is also one end of a variable resistor Rv connected, the other end of which has a fixed adjustment potential of e.g. -5V.

Der veränderliche Widerstand Rv bildet ein Betätigungsorgan, das im Betrieb durch den Gebraucher des Handwerkzeugs, des Haushaltgeräts oder der Tischmaschine betätigt werden kann, dessen bzw. deren die betreffende Motorregelschaltung einen Teil bildet. Bei einem Handwerkzeug, z.B. einer elektrischen Bohrmaschine, ist der veränderliche Widerstand Rv z.B. derart ausgebildet und am Werkzeug angebracht, daß er mit einem oder mehreren Fingern der das Werkzeug haltenden Hand betätigt werden kann. vor der Beschreibung der Wirkung dieser Betätigung sei noch folgendes bemerkt. Das im vorhergehenden Absatz angegebene Einstelipotential erscheint über den veränderlichen Widerstand Rv als ein Einstellwert, der im Eingangswiderstand 10 der schon erwähnten Verstärkerstufe 10-13 durch Addition mit dem über den Widerstand 7 und den Gleichrichter 8 ebenfalls am Eingangswiderstand 10 auftretenden Messwert kombiniert wird. Der Operationsverstärker 11 mit den Widerständen 7 und 10, dem variabelen Widerstand Rv und den Gegenkopplungswiderständen 12 und 13 liefert ein analoges Regelsignal an den einen Eingang eines nächstfolgenden Operationsverstärkers 14. Die Betätigung des variabelen Widerstands Rv führt jedoch eine Änderung des tAbertragungsfaktors mit sich, mit dem die Kombination des Messwerts und des Stellwerts durch die Verstärkungsstufe 10-13 in dieses analoge Regelsignal umgewandelt wird. Hierauf wird weiter unten noch eingegangen. The variable resistance Rv forms an actuator that in operation by the user of the hand tool, household appliance or tabletop machine can be actuated, whose or the motor control circuit in question a Part forms. In the case of a hand tool, e.g. an electric drill, the variable resistance Rv e.g. designed and attached to the tool, that he operates with one or more fingers of the hand holding the tool can be. Before describing the effect of this operation, let the following be added noticed. The setting potential given in the previous paragraph appears above the variable resistance Rv as a setting value that is im Input resistance 10 of the already mentioned amplifier stage 10-13 by adding it to the resistor 7 and the rectifier 8 also occurring at the input resistor 10 measured value is combined. The operational amplifier 11 with the resistors 7 and 10, the variable resistor Rv and the negative feedback resistors 12 and 13 provides a analog control signal to one input of the next operational amplifier 14. However, actuation of the variable resistor Rv results in a change in the t Transfer factor with which the combination of the measured value and the manipulated variable is converted into this analog control signal by the amplification stage 10-13. This will be discussed further below.

Der erwähnte, nächstfolgende Operationsverstärker 14 ist am anderen Eingang mit dem Ausgang eines Sägezahnwellengenerators 15 gekoppelt, der über einen Widerstand 16 und gegebenenfalls für Korrekturzwecke noch über einen Widerstand 17 von dem Wechselstromspeisenetz synchronisiert wird und der ein Sägezahnwellensignal mit einer Wiederholungsfrequenz von 100Hz und z.B. einer Amplitude von 5V dem anderen Eingang des Verstärkers 14 zuführt. Das erhaltene Ausgangssignal des Verstärkers 14 hat z.B. die Gestalt eines Impulszugs mit einer Periode von z.B. 10sei. und einer Impulsdauer von z.B. 50yasek. Dieser Impulszug wird von einem Verstärker 18 in ein impulsförmiges Stromsignal von z.B. 50 bis 100mA umgewandelt, das als endgültiges Regelsignal für die Regelung des Leitungswinkels des Triaks T letzterem zugeführt wird. The mentioned, next following operational amplifier 14 is on the other Input coupled to the output of a sawtooth wave generator 15, which has a Resistor 16 and, if necessary, a resistor for correction purposes 17 is synchronized by the AC supply network and a sawtooth wave signal with a repetition frequency of 100Hz and e.g. an amplitude of 5V the other Input of the amplifier 14 supplies. The obtained output of the amplifier 14 has e.g. the shape of a pulse train with a period of e.g. 10sei. and one Pulse duration of e.g. 50yasek. This pulse train is from an amplifier 18 in a pulse-shaped current signal of e.g. 50 to 100mA converted, which is used as the final Control signal for regulating the conduction angle of the triac T fed to the latter will.

Die Fig. 1 zeigt nicht die für die Gleichstromversorgung der gegebenenfalls dem Messwiderstand oder einem anderen Strommeßfühler zugeordneten Vorverstärkungsstufe, die Verstärkungsstufe 4,5,6, die weitere Verstärkungsstufe 11, 12,13, den nächstfolgenden Verstärker 14, den Sägezahnwellengenerator 15 und für den Verstärker 18 dienende Speiseschaltung. Diese Schaltung kann eines beliebigen Typs sein. Fig. 1 does not show that for the DC power supply of the eventual the pre-amplification stage assigned to the measuring resistor or another current sensor, the gain stage 4,5,6, the further gain stage 11, 12,13, the next one Amplifier 14, the sawtooth wave generator 15 and serving for the amplifier 18 Feed circuit. This circuit can be of any type.

Weiter sei bemerkt, daß die verschiedenen Stufen der Motorregelschaltung nach Fig. 1 als Spannungsverstärkungsschaltungen beschrieben worden sind, jedoch mindestens eine dieser Stufen auch als Stromverstärkungsstufe ausgebildet sein kann. vollständigkeitshalber sei noch bemerkt, daß bei der Ausbildung der unterschiedlichen Stufen als Spannung verstärkungsstufe z.B. die nachfolgenden, praktischen Werte benutzt werden können: Wenn angenommen wird, daß über den Messwiderstand Rm von 0,20hm (oder über den Ausgang der an Stelle desselben benutzten Vorverstärkungsstufe) eine Meßspannung von 0,2 bis 1 Veff erscheint, ruft die Verwendung eines Stufenverstärkungsfaktors 5 für die Verstärkungsstufe 4,5,6 die Erscheinung einer verstärkten Meßspannung von 1 bis 5Veff am Ausgang der Verstärkungsstufe hervor. Der Widerstand 7, über den diese verstärkte Meßspannung dem einseitigen Gleichrichter 8 zugeführt wird, hat z.B. einen Wert von 250KOhm, während für den variabelen Widerstand Rv z.B. ein Wert von 150 bis 1000kOhm verwendet wird. Der aus dem einseitigen Gleichrichtung der verstärkten Meßspannung von 1 bis SVeff entstammende, durch den Elektrolytkondensator 9 geglättete Messwert hat im Eingangswiderstand 10 von z.B. 3lkOhm einen Gleichspannungswert von etwa 0,05 bis 0,25 V(negativ). Dabei kommt über den Regelwiderstand Rv der Stellwert von z.P. -5V im Eingangswiderstand auf mit einem Wert von 0,15 bis O,S6V (negativ), aus dem nach verstärkung in der Verstärkungsstufe 11,12,13 mit einem Stufenverstärkungsfaktor 5 ein analoges Regelsignal mit einem im Bereich von 1 bis 5V(negativ) liegenden Wert erhalten wird. Die nächstfolgende Verstärkungsstufe 14 leitet aus dem von dem Regelsignal und aus dem von dem Sägezahnwellengenerator 15 stammenden Sägezahnwellensignal den beschriebenen Impulszug ab. Es wird im übrigen einleuchten, daß bei einer Motorregelschaltung der beschriebenen Art bekannten Typs auch andere praktische Werte für die unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren und Impedanzen benutzt werden können. Bei Ausbildung der Motorregelschaltung in Form einer möglichst integrierten Schaltung wird die Wahl der unterschiedlichen Impedanz- und Verstärkungsfaktorwerte vor allem durch die Eigenschaften der zur Verfügung stehenden Einzelteile bedingt bzw. an diese angepasst. It should also be noted that the various stages of the motor control circuit 1 as voltage boosting circuits have been described, however at least one these stages are also designed as a current amplification stage can be. For the sake of completeness, it should be noted that in the development of the different Levels as a voltage amplification level, e.g. the following practical values can be used: If it is assumed that across the measuring resistor Rm of 0.20hm (or via the output of the pre-amplification stage used in its place) If a measuring voltage of 0.2 to 1 Veff appears, a step gain factor is used 5 for the amplification stage 4,5,6 the appearance of an amplified measuring voltage from 1 to 5Veff at the output of the amplification stage. Resistance 7, about which this amplified measuring voltage is fed to the unilateral rectifier 8, e.g. has a value of 250KOhm, while for the variable resistor Rv e.g. a Value of 150 to 1000kOhm is used. The one from the unilateral rectification the amplified measuring voltage from 1 to SVeff resulting from the electrolytic capacitor 9 smoothed measured value has a DC voltage value of e.g. 3kOhm in input resistance 10 from about 0.05 to 0.25 V (negative). The control value comes from the control resistor Rv from z.P. -5V in the input resistance with a value from 0.15 to O, S6V (negative), from the after amplification in the amplification stage 11,12,13 with a stage gain factor 5 an analog control signal with a signal in the range from 1 to 5V (negative) Value is preserved. The next following amplification stage 14 derives from that of the Control signal and from the sawtooth wave signal originating from the sawtooth wave generator 15 the described pulse train. It will also be evident that in the case of an engine control circuit of the type described, other practical values for the different known types Gain factors and impedances can be used. When training the motor control circuit in the form of a preferably integrated circuit is the choice of the different Impedance and gain values mainly due to the properties of the zur Available individual parts conditionally or adapted to them.

Wie gesagt, tritt bei Verwendung einer Motorregelschaltung des bekannten Typs nach Fig. 1 für ein Handwerkzeug, ein Haushaltgerät oder eine Tischmaschine unter anderem die unerwünschte Erscheinung auf, daß der Ubergang von dem unbelasteten Zustand in eine verhältnismässig geringe Motorbelastung eine unerwünscht starke Verringerung der Motordrehzahl mit sich bringt. As I said, occurs when using a motor control circuit of the known Type according to Fig. 1 for a hand tool, a household appliance or a table machine among other things, the undesirable phenomenon that the transition from the unencumbered State in a relatively low engine load an undesirably strong Bringing a reduction in engine speed.

Die Erfindung schafft eine Lösung für dieses Problem, indem einer betreffenden Stufe einer Motorregelschaltung nach Fig. 1, z.B. der Verstärkungsstufe 4,5,6 ein nicht-lineares Element in der Weise zugeordnet wird, daß eine Veränderung der Meßspannung im ersten Teil des Regelgebiets eine dazu unproportionale, grössere, relative Änderung des endgültigen Messwerts hervorruft. Die Fig. 2,3 und 4 zeigen einige praktische Beispiele der Massnahmen nach der Erfindung in der Verstärkungsstufe 4,5,6. Dazu ist auch in diesen Figuren das links in Fig. 1 mit einer unterbrochenen Linie umgebende Detail wieder gezeichnet. The invention provides a solution to this problem by providing a relevant stage of a motor control circuit according to Fig. 1, for example the amplification stage 4,5,6 a non-linear element is assigned in such a way that a change the measuring voltage in the first part of the control area a disproportionate, larger, causes a relative change in the final measured value. Figures 2, 3 and 4 show some practical examples of the measures according to the invention in the reinforcement stage 4,5,6. For this purpose, the one on the left in FIG. 1 is also interrupted in these figures Line surrounding detail drawn again.

In Fig. 2 vertritt Rm den Messwiderstand nach Fig. 1 (oder den Ausgang einer einem Messwiderstand geringeren Impedanzwertes zugeordneten Vorverstärkungsstufe). Die dabei gelieferte Meßspannung wird über ein Netzwerk mit einer Reihenimpedanz 23 und einer Parallelimpedanz 22 dem nichtumkehrenden Eingang eines Operationsverstärkers 24 zugeführt, dessen umkehrender Eingang in gleicher Weise wie bei dem Operationsverstärker 4 in Fig. 1 mit einem aus zwei Widerständen 25 und 26 mit Widerstandswerten r25 und r26 bestehenden Gegenkopplungsnetzwerk verbunden ist. In Fig. 2, Rm represents the measuring resistor according to Fig. 1 (or the output a preamplification stage assigned to a measuring resistor with a lower impedance value). The measurement voltage supplied is transmitted via a network with a series impedance 23 and a parallel impedance 22 to the non-inverting input of an operational amplifier 24, whose inverting input is the same as for the operational amplifier 4 in FIG. 1 with one of two resistors 25 and 26 with resistance values r25 and r26 existing negative feedback network is connected.

Da am Eingang der Verstärkungsstufe 24,25,26 durch Spannungsteilung der über den Widerstand Rm auftretenden Meßr22 spannung im Verhältnis von r22 + r23 auftritt (r22 und r23 vertreten die betreffenden Impedanzwerte der Parallelimpedanz 22 und der Reihenimpedanz 23), soll der durch das Verhältnis r25 + r26 r26 bedingte Verstärkungsfaktor umgekehrt proportional zu dem vorerwähnten Spannungsteilverhältnis grösser als bei dem Verstärkungsstufe 4,5,6 nach Fig. 1 gewählt werden, um eine verstärkte Meßspannung vergleichbarer G.rösse wie in Fig. 1 zu erhalten. Because at the input of the amplification stage 24,25,26 by voltage division the measuring voltage occurring across the resistor Rm in the ratio of r22 + r23 occurs (r22 and r23 represent the relevant impedance values of the parallel impedance 22 and the series impedance 23), the one determined by the ratio r25 + r26 r26 Gain factor inversely proportional to the aforementioned voltage division ratio can be selected larger than in the gain stage 4,5,6 according to FIG amplified measuring voltage of comparable size as in Fig. 1 too obtain.

Es sei nebenbei bemerkt, daß die etwaige Anwesenheit des Widerstands 3 zwischen dem Messwiderstand Rm und dem nichtumkehrenden Eingang des Operationsverstärkers 4 bei der Motorregelschaltung bekannten Typs nach Fig. 1 im Prinzip nicht eine Spannungsteilung nach Fig. 2 mittels der beiden Impedanzen 22 und 23 herbeiführt. Eine solche Spannung teilung der Meßspannung könnte zwar bei einer Motorregelschaltung bekannter Art durchgeführt werden, z.B. wenn die Meßspannung in Form der verstärkten Ausgangsspannung einer Vorverstärkungsstufe vorerwähnter Art geliefert wird. It should be noted by the way that the eventual presence of the resistance 3 between the measuring resistor Rm and the non-inverting input of the operational amplifier 4 in the motor control circuit of the known type according to FIG. 1, in principle, there is no voltage division according to FIG. 2 by means of the two impedances 22 and 23. Such tension division of the measuring voltage could indeed with a motor control circuit of known type can be carried out, e.g. if the measuring voltage is in the form of the amplified output voltage a pre-amplification stage of the aforementioned type is supplied.

Eine solche Spannungsteilung, die somit am Eingang der Verstärkungsstufe 24,25,26 sowie am Ausgang einer vorhergehenden Vorverstärkungsstufe (oder auch am Ausgang der Verstärkungsstufe 24,25,26 selbst) stattfinden kann, bildet für die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform zwar eine notwendige, aber keine hinreichende Massnahme. Gewöhnlich ist es so, vorausgesetzt, daß die zusammensetzenden Elemente eines Spannungsteilers eine annährend gleiche Spannungsabhängigkeit aufweisen. Rei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung muss jedoch die Reihenimpedanz 23 einen positiven Spannungskoeffizienten und/oder die Parallelimpedanz 22 einen negativen Spannungskoeffizienten haben, so daß bei einer Zunahme der Meßspannung über den Messwiderstand Rm und des durch diese in der Reihenschaltung der beiden Impedanzen 22 und 23 hervorgerufener Stromes um das Spannungsteilverhältnis 22 , geringer wird. Dies hat selbstverständlich r22 + zur Folge, daß am Eingang der Verstärkerstufe 24,25,26 auftretende "geteilte" Meßspannung eine geringere relative Zunahme als bei der Verstärkungsstufe 4,5,6 nach Fig. 1 aufweist. Such a voltage division, which is thus at the input of the amplification stage 24,25,26 as well as at the output of a previous pre-amplification stage (or also at the Output of the amplification stage 24,25,26 itself) can take place, forms for the The embodiment shown in FIG. 2 is a necessary but not a sufficient one Measure. Usually it is so provided that the constituent elements of a voltage divider have almost the same voltage dependency. Rei however, the embodiment of the invention shown in FIG. 2 must have the series impedance 23 a positive voltage coefficient and / or the parallel impedance 22 a have negative voltage coefficients, so that with an increase in the measuring voltage via the measuring resistor Rm and through this in the series connection of the two Impedances 22 and 23 of the caused current by the voltage division ratio 22, becomes less. This of course results in r22 + at the input of the amplifier stage 24,25,26 occurring "divided" measuring voltage has a smaller relative increase than at the gain stage 4,5,6 according to FIG.

Es sei bemerkt, daß bei der Ausführungsform nach Fig. 2 die Anforderung eines positiven Spannungskoeffizienten für die Reihenimpedanz und/oder eines negativen Spannungskoeffizienten für die Parallelimpedanz in indirekter Weise dadurch erfüllt wird, daß für die erwähnten Impedanzen ein Reihenwiderstand 23 mit positivem Temperaturkoeffizienten und/oder ein Parallelwiderstand 22 mit einem negativen Temperaturkoeffizienten verwendet werden. Im Prinzip kann z.B. für Signalisierzwecke die Reihenimpedanz 23 aus einer r,lühbirne bestehen. It should be noted that in the embodiment of FIG. 2, the requirement a positive voltage coefficient for the series impedance and / or a negative one Voltage coefficients for the parallel impedance in an indirect way thereby Fulfills is that a series resistor 23 with a positive temperature coefficient for the impedances mentioned and / or a parallel resistor 22 with a negative temperature coefficient is used will. In principle, for signaling purposes, for example, the series impedance 23 can consist of a r, lightbulb exist.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Frfindung, wobei dem Eingang einer Verstärkungsstufe 34,35,36 (oder dem Ausgang einer nicht dargestellten Vorverstärkungsstufe) wieder ein (spannungsteilendes) Netzwerk mit einer Reihenimpedanz 33 und einer Parallelimpedanz 32 zugeordnet ist. Dabei ist jedoch zur Parallelimpedanz 32, die in dieser Ausführungsform im Prinzip einen gleichen Spannungskoeffizienten haben kann wie die Reihenimpedanz 33, eine Reihenschaltung einer Diode 30 und eines Widerstands 31 parallel geschaltet. Fig. 3 shows another embodiment of the invention, wherein the Input of an amplification stage 34,35,36 (or the output of a not shown Pre-amplification stage) again a (voltage-dividing) network with a series impedance 33 and a parallel impedance 32 is assigned. However, this is related to parallel impedance 32, which in this embodiment basically have the same voltage coefficient may have like the series impedance 33, a series connection of a diode 30 and one Resistor 31 connected in parallel.

Infolgedessen wird die am nichtumkehrenden Eingang des Operationsverstärkers 34 erscheinende, geteilte Meßspannung, deren Grösse im blockierten Zustand der Diode 30 durch das Spannungsteilverhältnis r32/(r32 + r33) bedingt wird, beim Erreichen eines Werts von etwa 0,7V, für den die Diode 30 leitend wird, bei einer weiteren Zunahme der über den Messwiderstand Rm auftretenden Strommeßspannung nicht länger einer Spannungsteilung gemäss dem erwähnten Verhältnis unterworfen, sondern einem Verhältnis, das hier kurzheitshalber als (r32//r31)/(r32//r31 + r33) angedeutet wird und einen kleineren Wert hat als das ursprüngliche Teilverhältnis r32/(r32 + r). Wenn z.B. für die Widerstände 31 bis 36 Widerstandswerte von 0,5k0hm, O,SkOhm, lkOhm, 140kOhm bzw.As a result, the at the non-inverting input of the op-amp 34 appearing, divided measuring voltage, its size in the blocked state of the diode 30 is caused by the voltage division ratio r32 / (r32 + r33) when it is reached a value of about 0.7V, for which the diode 30 becomes conductive, with another Increase in the current measuring voltage occurring across the measuring resistor Rm no longer subject to a voltage division according to the ratio mentioned, but to a Ratio, indicated here for the sake of brevity as (r32 // r31) / (r32 // r31 + r33) and has a smaller value than the original division ratio r32 / (r32 + r). If e.g. for the resistors 31 to 36 resistance values of 0.5k0hm, O, SkOhm, lkOhm, 140kOhm or

10kOhm gewählt werden, ergibt sich daraus ein erster Verstärkungsfaktor 15 für die Verstärkungsstufe 34,35,36. Revor die Spannung am Widerstand 32 den Schwellenwert überschreitet und die Diode 30 in den leitenden Zustand gelangt, wird die durch den Meßwiderstand Rm gelieferte Spannung dem Spannungsteilverhältnis von 1/3 unterworfen, woraus für die ganze Schaltung nach Fig. 3 ein Übertragungsfaktor mit einem Wert 5 erhalten wird, was auch bei der Verstärkungsstufe 4,5,6 nach Fig. 1 angenommen wurde. Sobald die Diode 30 jedoch in den leitenden Zustand kommt, wird der Widerstand 31 zum Widerstand 32 parallel geschaltet, wodurch ein Spannungsteilverhältnis von 1/5 auftritt. Die fibertragungskennlinie der nach Fig. 3 modifizierten Verstärkungsstufe hat somit zunächst einen Neigungswinkel dessen Tangenz 1/3 x 15 = 5 beträgt, wie vorher in Fig. 1, wobei jedoch ab einem durch die eigenschaften der Diode 30 bestimmten Wert einen Neigungswinkel, dessen Tangenz nach 1/5 x 15 = 3 geht.10kOhm are selected, this results in a first gain factor 15 for the gain level 34,35,36. Revor the voltage across resistor 32 to the threshold exceeds and the diode 30 goes into the conductive state, the through the voltage supplied to the measuring resistor Rm is subjected to the voltage division ratio of 1/3, from which a transfer factor with one value for the entire circuit according to FIG. 3 5 is obtained, which is also assumed for the gain stage 4, 5, 6 according to FIG became. However, as soon as the diode 30 is in the conductive state comes, the resistor 31 is connected in parallel to the resistor 32, whereby a voltage division ratio of 1/5 occurs. The transmission characteristic of the amplification stage modified according to FIG. 3 thus initially has an angle of inclination whose tangency is 1/3 x 15 = 5, like previously in Fig. 1, but from a certain by the properties of the diode 30 Value of an angle of inclination whose tangency is 1/5 x 15 = 3.

Rei den an Hand der Fig. 2 und 3 beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird ein Netzwerk mit einem nicht linearen Element am Eingang oder am Ausgang einer Verstärkungsstufe verwendet. Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, in der ein solches Netzwerk dem Gegenkopplungsnetzwerk der Verstärkungsstufe zugeordnet ist bzw. einen Teil davon bildet. Rei the embodiments described with reference to FIGS the invention is a network with a non-linear element at the input or used at the output of an amplification stage. Fig. 4 shows an embodiment, in which such a network is assigned to the negative feedback network of the amplification stage is or forms part of it.

In Fig. 4 ist, wie in Fig. 1, noch einen Eingangswiderstand 43 angegeben, aber dieser kann grundsätzlich weggelassen werden. Fig. 4 zeigt ferner einen Operationsverstärker 44, dessen umkehrender Eingang in gleicher Weise wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen mit einem aus zwei Widerständen 45 und 46 bestehenden Gegenkopplungsnetzwerk verbunden ist. Dabei ist jedoch zum Gegenkopplungswiderstand 45 die Reihenschaltung einer Zenerdiode 47 und eines Widerstands 48 parallel geschaltet. Dies hat zur Folge, daß sobald die Rückkoppelspannung über den Widerstand 45 den Schwellenwert (z.B. 4,3V) der Diode 47 überschreitet, der Widerstand 48 effektiv zur Rückkoppelwiderstand 45 parallel geschaltet wird, woraus ein höheres Rückkoppelverhältnis bzw. ein geringerer Stufenverstärkungsfaktor resultiert. Die erhaltene Wirkung ist der der Aixsführungsform nach Fig. 3 vergleichbar. In Fig. 4, as in Fig. 1, an input resistance 43 is also indicated, but this can in principle be omitted. Fig. 4 also shows an operational amplifier 44, whose inverting input is the same as for those previously described Embodiments with a negative feedback network consisting of two resistors 45 and 46 connected is. In this case, however, the series circuit is connected to the negative feedback resistor 45 a zener diode 47 and a resistor 48 connected in parallel. As a consequence, that as soon as the feedback voltage across resistor 45 exceeds the threshold value (e.g. 4.3V) of the diode 47, the resistor 48 effectively becomes the feedback resistor 45 is connected in parallel, resulting in a higher feedback ratio or a lower one Step gain factor results. The effect obtained is that of the Aixsführungform according to FIG. 3 comparable.

Die vorstehend an Pand der Fig. 2,3 und 4 beschriebenen Ausführungsformen dienen nur als Beispiele der Verwendungsart der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Massnahme. Eine weitere Möglichkeit liegt z.B. darin, daß das der Verstärkungsstufe 4,5,6 zugeordnete Netzwerk als nicht-lineares Element einen Transduktor mit einem sättigbaren magnetischen Kreis enthält. Zusammenfassend kann die Massnahme nach der Erfindung umschrieben werden als derartiger Zusatz eines nicht-linearen Elements an eine betreffende Stufe, z.B. die Verstärkungsstufe 4,5,6 nach Fig. 1, einer Motorregelschaltung, daß eine Änderung der Motormeßspannung im ersten Teil des Regelgebiets eine unproportional grössere Änderung der für weitere Verarbeitung zur Verfügung kommenden Messinformation herbeiführt. The embodiments described above for Pand of FIGS. 2, 3 and 4 serve only as examples of the type of use proposed according to the invention Measure. Another possibility is, for example, that that of the amplification stage 4,5,6 assigned network as a non-linear element a transductor with a Contains saturable magnetic circuit. In summary, the measure can after the invention are circumscribed as such an addition of a non-linear Element to a relevant stage, e.g. the amplification stage 4, 5, 6 according to Fig. 1, a motor control circuit that a change in the motor measurement voltage in the first part of the control area a disproportionately larger change for further processing available measurement information brings about.

Im vorherstehenden ist bereits beschrieben, daß diese weitere Verarbeitung der zur Verfügung kommenden Messinformation unter anderem bedeutet, daß ein betreffender Messwert in einer weiteren Stufe der Regelschaltung (siehe die Einzelteile 10 bis 13 in Fig. 1) mit einem Stellwert kombiniert und in ein analoges Regelsignal umgewandelt wird, wobei der ttbertragungsfaktor mittels des als Betätigungsorgan wirkenden, variabelen Widerstands Rv beeinflusst wird. Wie weiter unten erläutert wird, hat bei einer Motorregelschaltung bekannten Typs nach Fig. 1 eine solche Betätigung des variabelen Widerstands Rv nicht nur eine Änderung des erwähnten Ubertragungsfaktors der Verstärkungsstufe 10 bis 13, sondern ebenfalls eine Änderung des Verhältnisses zur Folge, in dem der Messwert und der Stellwert miteinander kombiniert werden. Mehr insbesondere ergibt sich, daß bei einem geringen Restwert des variabelen Widerstands Rv, d.H. bei einer auf das Erreichen einer verhältnismässig hohen Motordrehzahl gerichteten Betätigung des variabelen Widerstands Rv, der Messwert bei seiner Kombination auftretende mit dem Stellwert derart abgenommen hat, daß eine unter diesen Umständen auftretende Belastungzunahme wieder eine unerwünscht starke Verringerung der Motordrehzahl ergibt. Dies wird hier näher erläutert. It has already been described above that this further processing the available measurement information means, among other things, that a relevant Measured value in a further stage of the control circuit (see individual parts 10 to 13 in Fig. 1) combined with a control value and converted into an analog control signal the transmission factor by means of the actuating element variable resistance Rv is influenced. As explained below, has in a motor control circuit of the known type according to FIG. 1, such an actuation of the variable resistance Rv not only a change in the transfer factor mentioned the gain stage 10 to 13, but also a change in the ratio in which the measured value and the manipulated variable are combined with one another. More particularly, it turns out that when the residual value of the variable resistor is small Rv, i.e. when a relatively high engine speed is reached directional actuation of the variable resistor Rv, the measured value in its combination occurring with the control value has decreased in such a way that one under these circumstances occurring load increase again an undesirably strong decrease in the engine speed results. This is explained in more detail here.

Wie vorstehend beschrieben ist, erscheint bei der bekannten Motorregelschaltung nach Fig. 1 der Messwert am Eingangswiderstand 20 des als Vergleichsstufe wirkenden Verstärkers 11 über den Widerstand 7 und den Gleichrichter 8, während der Stellwert über den vom Gebraucher zu betätigenden Widerstand Rv am Eingangswiderstand 10 erscheint. Für die Widerstandswerte r7, rv und rm der betreffenden Widerstände 7, Rv und 10 wurden im vorstehenden als kennzeichnende Werte 250kOhm , 150kOhm bis 1000kOhm und 31ohm angegeben. Eine einfache Berechnung (Thevenin) lehrt, daß im Eingangswiderstand 10 eine Kombination des Messwerte (em) und des Stellwerts (es) zu einem (unverstärkten) Regelwert (ec) der nachfolgenden Gestalt führt: ec=rp/r7.em+rp/rv.es,wobei rp den aus der Parallelschaltung der drei Widerstände 7, Rv, und 10 entstehenden Widerstandswert angibt. As described above, appears in the known motor control circuit According to FIG. 1, the measured value at the input resistor 20 of the comparator acting as a comparison stage Amplifier 11 via resistor 7 and rectifier 8, while the control value appears via the resistor Rv to be actuated by the user at the input resistor 10. For the resistance values r7, rv and rm of the respective resistors 7, Rv and 10 in the foregoing the characteristic values were 250kOhm, 150kOhm to 1000kOhm and 31ohm specified. One simple calculation (Thevenin) teaches that a combination of the measured value (em) and the manipulated variable in input resistance 10 (es) leads to an (unreinforced) control value (ec) of the following form: ec = rp / r7.em + rp / rv.es, where rp resulting from the parallel connection of the three resistors 7, Rv, and 10 Indicating resistance value.

Wenn für diesen Widerstandswert geschrieben wird: r ~ rc rv wobei rc = r7 ; rio (=konstant), kann die erwähnte Formel für den Regelwert umgeschrieben werden in: ec = arc Crv/r7.em+es) Diese Formel verdeutlicht, daß bei der in der Verstärkungsstufe 11,12,13 durchgeführten Kombination des Messwerts em und des Stellwerts es und deren unwandlung in das analoge (verstärkte) Regelsignal ec nicht nur eine Abschwächung im erwünschten verhältnisses rC/rc + rv der beiden Werte em und e5 auftritt, sondern ebenfalls eine weitere Abnahme im Verhältnisses rv/r7 ausschliesslich des Messwerts em. Für den Messwert em gilt somit, daß er sich, je kleiner der Widerstandswert rv des variabelen Widerstands Rv wird, um so weniger gelten lässt. Eine solche Situation tritt insbesondere auf wenn der variabele Widerstand Rv nach Fig. 1 zum Erreichen einer verhältnismässig hohen Drehzahl von Gebraucher derart betätigt ist, daß nur noch ein geringer Restwert rv effektiv ist. Es kann z.B. an einen Restwert von 150kOhm an Stelle des für rv genannten, maximalen Wert von 1000kOhm gedacht werden. Es wird einleuchten, daß unter diesen Umständen eine sehr erhebliche Abschwächung des Messwerts em in bezug auf den Stellwert e5 auftritt, wodurch eine unerwünscht starke Verringerung der Motordrehzahl bei Relastungszunahme auftritt. If for this resistance value is written: r ~ rc rv where rc = r7; rio (= constant), the formula mentioned can be rewritten for the control value are in: ec = arc Crv / r7.em + es) This formula makes it clear that in the Gain stage 11,12,13 performed combination of the measured value em and the manipulated variable it and its conversion into the analog (amplified) control signal ec is not just one Attenuation in the desired ratio rC / rc + rv of the two values em and e5 occurs, but also a further decrease in the ratio rv / r7 exclusively of the measured value em. For the measured value em, the smaller the resistance value, the smaller it is rv of the variable resistance Rv, the less it can hold. Such a situation occurs particularly when the variable resistance Rv of FIG. 1 is reached a relatively high speed is operated by the user in such a way that only a small residual value rv is still effective. For example, it can have a residual value of 150kOhm instead of the maximum value of 1000kOhm mentioned for rv. It will it is clear that under these circumstances there is a very considerable weakening of the measured value em occurs in relation to the manipulated variable e5, as a result of which an undesirably large reduction the engine speed occurs when the load increases.

Wie gesagt, schafft die Erfindung eine Lösung für dieses Problem, indem ein Betätigungsorgan einer Motorregelschaltung vorerwähnter Art in der Weise zugeordnet wird, daß eine Betätigung des Betätigungsorgans gegenseitig gleiche Xnderungen des Messwerts und des Stellwerts herbeiführt. Die Fig. 5,6 und 7 zeigen einige praktische Beispiele der Grerwen dung der Erfindung bei der Verstärkungsstufe 11,12,13 nach Fig. 1. Dazu ist in diesen Figuren das rechts in Fig. 1 mit unterbrochenen Linien umrissene Detail erneut wiedergegeben, jedoch gemäss der Erfindung. In Fig. 5 erfolgt an dem nichtumkehrenden Eingang der Verstärkungsstufe 11,12,13 die Addition der bzw. über den Widerstand 7 und den Gleichrichter 8 erscheinenden Messwert em und Stellwert es in einem Eingangswiderstand 10v, der als variabeler Widerstand mit einem Maximalwert von z.B. 50kOhm ausgebildet ist, während der Stellwert von z.B. -5V über einen Widerstand 20 mit einem festen Widerstandswert von z.B. 500kOhm unter einem festen Einstellpotential von -5V angeboten wird. Es wird einleuchten, daß eine aus Betätigung von einem Gebraucher folgende Verringerung des Widerstandswerts rv des variabelen Stellwiderstands 10v in der Ausführungsform nach Fig. 5 entsprechende relative Änderungen des Messwerts em und des Stellwerts es herbeiführt, so daß die bei der Motorregelschaltung nach Fig. 1 bekannten Typs auftretende, unerwünschte Abschwächung des Messwerts in bezug auf den Stellwert bei verhältnismässig hohen Drehzahlen nicht auftritt. As I said, the invention creates a solution to this problem, by an actuator of a motor control circuit of the aforementioned type in the manner it is assigned that an actuation of the actuating member is mutually identical of the measured value and the manipulated variable. Figs. 5, 6 and 7 show some practical ones Examples of the Grerwen application of the invention to the reinforcement stage 11, 12, 13 according to FIG. 1. For this purpose, the one on the right in FIG. 1 is interrupted in these figures Lines outlined detail reproduced again, but according to the invention. In Fig. 5 the addition takes place at the non-inverting input of the amplification stage 11, 12, 13 the measured value em appearing or via the resistor 7 and the rectifier 8 and set value it in an input resistor 10v, which is used as a variable resistor is designed with a maximum value of e.g. 50kOhm, while the control value of e.g. -5V via a resistor 20 with a fixed resistance value of e.g. 500kOhm is offered below a fixed setting potential of -5V. It will be evident that a decrease in the resistance value resulting from actuation by a user rv of the variable variable resistor 10v in the embodiment according to FIG. 5 corresponding relative changes in the measured value em and the manipulated variable it brings about, so that the occurring in the motor control circuit according to Fig. 1 known type, undesirable Attenuation of the measured value in relation to the control value at relatively high Speeds does not occur.

In der Ausführungsform nach Fig. 6 ist der als Betätigungsorgan wirkende, variabele Widerstand nach dem Ausgang der Verstärkungsstufe 11,12,13 versetzt, wobei der Ausgangswiderstand 22 einen Spannungsteiler bildet, wozu auch ein Reihenwiderstand 11 gehört. In dieser Ausführungsform hat der feste Widerstand 10 den für Fig. 1 genannten Wert von 50kOhm, während der Widerstand 20 den für Fig. 1 genannten Wert von 50nkOhm hat. Für den Reihenwiderstand kann ein Wert von etwa lOQkOhm gewählt werden, während der variabele Widerstand 22v einen Wert von z.B. 400kOhm hat. Gegebenenfalls kann für die Widerstände 12 und 13 ein anderes Wertverhältnis als für Fig. 1 gewählt werden. Es wird auch hier einleuchten, daß eine bei Betätigung von einem Gebraucher auftretende Verringerung des Widerstandswerts rv des variabelen Widerstands 22v auch bei der Ausführungsform nach Fig. 6 entsprechende relative Änderungen des Messwerts em und des Stellwerts e5 hervorruft, so daß die bei der Motorregelschaltung nach Fig. 1 bekannter Art auftretende, unerwünschte Verringerung des Messwerts in bezug auf den Stellwert bei verhältnismässig hohen nrehzahlen nicht auftritt. In the embodiment according to FIG. 6, the actuator acting as an actuator variable resistor after the output of the gain stage 11,12,13 offset, wherein the output resistor 22 forms a voltage divider, including a series resistor 11 heard. In this embodiment, the fixed resistor 10 has that for FIG. 1 mentioned value of 50kOhm, while the resistor 20 the value mentioned for FIG of 50nkOhm has. A value of about 10QkOhm can be selected for the series resistance while the variable resistor 22v has a value of e.g. 400kOhm. Possibly For the resistors 12 and 13, a different value ratio than for FIG. 1 can be selected will. Here, too, it will be evident that one when actuated by a user occurring decrease in the resistance value rv of the variable resistor 22v Corresponding relative changes in the measured value also in the embodiment according to FIG. 6 em and des Control value e5 causes, so that in the motor control circuit according to Fig. 1 known type occurring, undesirable reduction in the measured value in with respect to the manipulated variable does not occur at relatively high speeds.

Bei den an Hand der Fig. 5 und 6 beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird die beabsichtigte, gleichmässige Beeinflussung des Messwerts em und des Stellwerts es durch den Zusatz des variabelen Widerstands 10V bzw. 22v an den Eingang bzw. den Ausgang der Verstärkungsstufe 11,12,13 durchgeführt. In der Ausführungsform nach Fig. 7 bildet der variabele Widerstand 24v hingegen einen Teil der Gegenkoppelimpedanz 23,24,25 des Operationsverstärkers 11, während die beiden festen Widerstände 10 und 20 wieder die gleiche Funktion wie in der Ausführungsform nach Fig. 6 erfüllen. In the embodiments described with reference to FIGS the invention is the intended, uniform influencing of the measured value em and the control value es by adding the variable resistor 10V or 22v to the input or output of the amplification stage 11,12,13. In the embodiment of FIG. 7, however, the variable resistor 24v forms a Part of the negative feedback impedance 23,24,25 of the operational amplifier 11, while the both fixed resistors 10 and 20 again have the same function as in the embodiment according to Fig. 6 meet.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 7 führt die Finstelländerung des in diesem Fall als Potentiometer ausgebildeten Widerstands 24v eine gleiche, relative Beeinflussung des Messwerts em und des Stellwerts es herbei.In the embodiment according to FIG. 7, too, the change in the setting results of the resistor 24v, which in this case is designed as a potentiometer, is the same, relative influence on the measured value em and the manipulated variable es.

Die Wirkung dieser erfindungsgemäss vorgeschlagenen, gleicher relativen Beeinflussung des Messwerts und des Stellwerts im Vergleich zu der bekannten Motorregelschaltung nach Fig. 1 ist, daß bei verhältnismässig hohen Drehzahlen eine Belastungszunahme keine unerwünscht starke Verringerung der Drehzahl hervorruft. The effect of this proposed according to the invention, the same relative Influence of the measured value and the manipulated variable compared to the known motor control circuit according to Fig. 1 is that at relatively high speeds, an increase in load does not cause an undesirably strong reduction in speed.

Die vorstehend beschriebenen Massnahmen nach der Erfindung sind darauf gerichtet, den Messwert stets beim Auftreten einer Belastungszunahme auf einen zum Beibehalten der Motordrehzahl notwendigen Wert zu bringen oder auf diesem zu halten. Die Verwendung dieser Massnahmen schafft di Möglichkeit, eine mit einem Strommesfühler wirkende Motorregelschaltung derart auszubilden, daß die Nachteile einer solchen Motorregelschaltung mit einem Tachogenerator wegfallen. Die bereits erwähnten Vorteile einer mit einem Strommessfühler wirkenden Motorregelschaltung z.B. geringere Abmessungen und geringere Störempfindlichkeit im Vergleich zu einer Motorregelschaltung mit einem Tachogenerator werden hier vollständig erzielt. The above-described measures according to the invention are thereon directed, the measured value always on the occurrence of an increase in load on one to Maintaining the engine speed to bring the necessary value or to keep it at this. The use of these measures creates the possibility of one with a current sensor Acting motor control circuit in such a way that the disadvantages of such No motor control circuit with a tachometer generator. The advantages already mentioned a motor control circuit that works with a current sensor, e.g. smaller dimensions and lower sensitivity to interference compared to a motor control circuit with a tachometer generator are fully achieved here.

Es sei noch bemerkt, daß in den an Hand der Fig. 5,6 und 7 beschriebenen Ausführungsformen stets ein variabeler Widerstand 10V bzw. 22V und 24v als vom Gebraucher zu betätigendes Organ verwendet wird. Es wird einleuchten, daß die Erfindung sich nicht auf die Verwendung eines variabelen Widerstands als Betätigungsorgan beschränkt. Stattdessen kann ein Betätigungsorgan einer beliebigen anderen Art verwendet werden, das sich durch eine äquivalente Ersatzimpedanz mit einem variabelen Wert rv kennzeichnet. Im allgemeinen kann bei einem solchen Betätigungsorgan an eine mechanisch, optisch oder magnetisch wirksame Vorrichtung mit mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente gedacht werden, wobei die äquivalente Ersatzimpedanz rv sich durch einfache Handbetätigung ändern lässt. It should also be noted that in those described with reference to FIGS. 5, 6 and 7 Embodiments always have a variable resistor 10V or 22V and 24v than by the user to be actuated organ is used. It will be evident that the invention itself not limited to the use of a variable resistor as an actuator. Instead, any other type of actuator can be used, which is characterized by an equivalent equivalent impedance with a variable value rv. In general, such an actuator can be mechanically, optically or magnetically effective device with at least one electrical or electronic Component can be thought of, where the equivalent equivalent impedance rv is simple Can change manual operation.

Als Beispiel einer solchen Komponente können ausser dem erwähnten variabelen Widerstand oder Potentiometer noch erwähnt werden: ein druckempfindlicher Widerstand aus elektrisch leitendem Kautschuk, eine Lampe oder eine lichtemittierende Diode in Kombination mit einem lichtempfindlichen Widerstand, ein Phototransistor, eine Photodiode, ein Hall Sensor oder ein magnetisch beeinflussbarer Widerstand. As an example of such a component can also be mentioned variable resistor or potentiometer should be mentioned: a pressure sensitive Resistor made of electrically conductive rubber, a lamp or a light-emitting one Diode in combination with a light-sensitive resistor, a phototransistor, a photodiode, a Hall sensor or a magnetically influenceable resistor.

Wie gesagt, ist die Erfindung nicht auf eine spezifische Ausbildung des Betätigungsorgans gerichtet, sondern nur auf die Weise, in der das Organ der Motorregelschaltung zugeordnet ist.As said, the invention is not directed to any specific training of the actuator, but only in the manner in which the organ of the Motor control circuit is assigned.

Wie vorstehend erläuert, schafft die Erfindung die Möglichkeit, die Probleme, die bisher dem Ersatz einer Motorregelschaltung mit einem Tachogenerator durch eine Motorregelschaltung mit einem Strommesfühler im Wege standen und die sich in Form unerwünschter Drehzahlverringerungen im Betrieb äussern, zu beseitigen. Der Effekt der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Massnahmen äussert sich im verbesserten Betätigungskomfort bei elektrisch angetriebenen Handwerkzeugen, Tischmaschinen oder Haushaltgeräten mit einem aus dem Wechselstromnetz zu speisenden Reihenmotor. As explained above, the invention creates the possibility that Problems previously encountered in replacing a motor control circuit with a tachometer generator stood in the way by a motor control circuit with a current sensor and the manifest themselves in the form of undesired speed reductions during operation. The effect of the measures proposed according to the invention is expressed in the improved Operating comfort with electrically powered hand tools, table machines or Household appliances with an in-line motor to be fed from the alternating current network.

Claims (16)

Motorregelschaltung.Motor control circuit. ANS ANSPRITECEF "" 2 Schaltung zum Regeln der Geschwindigkeit und/oder des Drehmoments eines wenigstens im wesentlichen elektromotorisch angetriebenen Handwerkzeugs, einer Tischmaschine oder eines Faushaltgeräts mit ei nein aus dem Wechselstromnetz zu speisenden Reihenmotor, dessen Motorstrom mittels eines in den Motorspeisestromkreis eingefUgten Reihenelements mit veränderlichem Leitungswinkel besteuert wird und über einen Strommessfühler der Regelschaltung ein MotorstrommeEsignal zuführt, das in einer Stufe der Regelschaltung in einen Messwert umgewandelt wird, der in einer weiteren Stufe der Regelschaltung mit einem Stellwert kombiniert und mittels eines vom Gebraucher zu betätigenden Betätigungsorgans, bis zu einem für Regelung des Leitungswinkels des Reihenelements geeigneten Regelsignal bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst genannte Stufe (24,25,26,34,35,36;44, 45,46) ein nicht-lineares Element (22,23t30,47) enthält, derart,daß eine Änderung des Motorstrommeßsignals in einem ersten Teil des Regelgebiets eine dazu unproportionale grössere, relative änderung des Messwerts hervorruft, während das Retätigungsorgan (10V,22V,24v! derart der weiteren Stufe (11,12,13t21, 23,24v,25) zugeordnet ist, daß Betätigung des Organs gegenseitig gleiche, relative Änderungen des Messwerts (em) und des Stellwerts (es) hervorruft. ANS ANSPRITECEF "" 2 circuit for regulating the speed and / or the torque of an at least substantially electric motor driven Hand tools, a tabletop machine or a household device with a no from the AC mains to be fed in-line motor, whose motor current by means of a in the Motor supply circuit inserted series element with variable line angle is controlled and a motor current signal via a current sensor of the control circuit which is converted into a measured value in a stage of the control circuit, which is combined with a control value in a further stage of the control circuit and by means of an actuator to be operated by the user, up to one for Control of the conduction angle of the row element processed suitable control signal is, characterized in that the first-mentioned stage (24,25,26,34,35,36; 44, 45,46) contains a non-linear element (22,23t30,47) such that a change of the motor current measurement signal in a first part of the control area is disproportionate thereto causes larger, relative change in the measured value while the retainer (10V, 22V, 24v! Is assigned to the further stage (11,12,13t21, 23,24v, 25) in this way, that actuation of the organ is mutually identical, relative changes in the measured value (em) and the manipulated variable (es). 2. Motorregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Element (22;23;30) am Fingang eines der zuerst genannten Stufe zugehörigen Verstärkers (24;34) angebracht ist. 2. Motor control circuit according to claim 1, characterized in that the non-linear element (22; 23; 30) at the entrance of one of the first-mentioned stages associated amplifier (24; 34) is attached. 3. Motorregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Element am Ausgang eines der zuerst genannten Stufe zugehörigen Verstärkers angebracht ist. 3. Motor control circuit according to claim 1, characterized in that the non-linear element at the output of one of the first-mentioned stage associated Amplifier is attached. 4. Motorregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Element (47) zum Rückkoppelnetzwerk (45-48) eines der zuerstgenannten Stufe zugehörigen %rstÄrkers (44) qehört. 4. Motor control circuit according to claim 1, characterized in that the non-linear element (47) to the feedback network (45-48) of one of the former Level belonging to the% rstÄrker (44). 5. Motorregelschaltung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Element eine Reihenimpedanz (23) mit positivem Spannungskoeffizienten ist. 5. Motor control circuit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the non-linear element has a series impedance (23) with a positive voltage coefficient is. 6. Motorregelschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Element ein Reihenwiderstand (23) mit positivem Temperaturkoeffizienten ist. 6. Motor control circuit according to claim 5, characterized in that the non-linear element is a series resistor (23) with a positive temperature coefficient is. 7. Motorregelschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Element eine als Reihenelement aufgenommene Glühbirne ist. 7. Motor control circuit according to claim 6, characterized in that the non-linear element is a lightbulb included as a series element. 8. Motorregelschaltung nach Anspruch 1,2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Element eine Parallelimpedanz (22) mit negativem Spannungskoeffizienten ist. 8. Motor control circuit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the non-linear element has a parallel impedance (22) with a negative voltage coefficient is. 9. Motorregelschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Element ein Parallelwiderstand (22) mit negativem Temperaturkoeffizienten ist. 9. Motor control circuit according to claim 8, characterized in that the non-linear element is a parallel resistor (22) with a negative temperature coefficient is. 10. Motorregelschaltung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Element eine Diode (30) ist. 10. Motor control circuit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the non-linear element is a diode (30). 11. Motorregelschaltung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Element ein Transduktor mit einem sättigbaren, magnetischen Kreis ist. 11. Motor control circuit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the non-linear element is a transductor with a saturable, magnetic Circle is. 12. Motorregelschaltung nach Anspruch 1, wobei das Gegenkoppelnetzwerk des Verstärkers eine Impedanz enthält, deren Impedanzwert den Ubertragungsfaktor des Verstärkers bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Impedanz eine Zenerdiode (47) zugeordnet ist. 12. Motor control circuit according to claim 1, wherein the negative feedback network of the amplifier contains an impedance whose impedance value determines the transmission factor of the amplifier, characterized in that this impedance is a zener diode (47) is assigned. 13. Motorregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst genannte Stufe ein Digitalsignalverarbeitungselement, z.B. einen Mikroprozessor, enthält. 13. Motor control circuit according to claim 1, characterized in that that the first-mentioned stage is a digital signal processing element, e.g. Microprocessor. 14. Motorregelschaltung nach Anspruch 1, wobei der Messwert und der Stellwert am Eingang eines der weiteren Stufe zugehörigen Verstärkers über die betreffenden Reihenimpedanzen addiert werden, die an ihren Ausgangsenden mit einem gemeinsamen Eingang des Verstärkers verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die äquivalente Ersatzimpedanz (rv) des Betätigungsorgans (Rv) mindestens einen Teil der gemeinsamen Eingangsimpedanz (10v) bildet. 14. Motor control circuit according to claim 1, wherein the measured value and the Control value at the input of an amplifier belonging to the further stage via the relevant Series impedances are added together at their output ends with a common Input of the amplifier are connected, characterized in that the equivalent Equivalent impedance (rv) of the actuator (Rv) at least part of the common Input impedance (10v) forms. 15. Motorregelschaltung nach Anspruch 1, wobei die weitere Stufe einen Verstärker mit einer Ausgangsimpedanz enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die äquivalente F.rsatzimpedanz (rv) des Betätigungsorgans (Rv) mindestens einen Teil der Ausgangsimpedanz (22v) bildet. 15. Motor control circuit according to claim 1, wherein the further stage includes an amplifier having an output impedance, characterized in that the equivalent differential impedance (rv) of the actuator (Rv) is at least one Forms part of the output impedance (22v). 16. Motorregelschaltung nach Anspruch 1, wobei die weitere Stufe einen Verstärker mit einer Gegenkoppelimpedanz enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die äquivalente Ersatzimpedanz (rv) des Betätigungsorgans (Rv) mindestens einen Teil der Gegenkoppelimpedanz (23,24v,25) bildet. 16. Motor control circuit according to claim 1, wherein the further stage contains an amplifier with a negative feedback impedance, characterized in that that the equivalent equivalent impedance (rv) of the actuator (Rv) at least one Forms part of the negative feedback impedance (23.24v, 25).
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