DE3526176A1 - Steuerschaltung fuer einen elektromotor - Google Patents

Description

Stand der Technik

Zur Innenraumbelüftung von Fahrzeugen werden elektrisch an­ getriebene Gebläse mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln einge­ setzt. Die Bedienung des Gebläses erfolgt durch den Fahrer, der zumeist die Gebläseleistung in mehreren Stufen wählen kann. Der Antriebsmotor dieser Gebläse mit vorwärts gekrümm­ ten Schaufeln kann überlastet werden, wenn eine Staudruck­ entlastung, z.B. bei höheren Geschwindigkeiten, auftritt. Die Forderung nach möglichst geräuscharmen Gebläsen läßt sich mit niedrigen Drehzahlen des Lüfterrades erreichen. Ein Herabsetzen der Drehzahl durch stark vorwärts ge­ krümmte Schaufeln erhöht jedoch die Empfindlichkeit gegenüber der Staudruckentlastung. Eine Sicherheits­ schaltung, die eine Überlastung des Antriebsmotors verhindert, ist aus der DE-PS 23 38 215 bekannt.

Die dort angegebene Steuerschaltung verhindert die Überlastung durch eine kontinuierliche Stromregelung. Eine Steuerschaltung, die im Überlastungsfall ein voll­ ständiges Abschalten und nach Wegfall der Überlastung ein Wiedereinschalten des Antriebsmotors bewirkt, ist nicht bekannt geworden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Steuerschaltung mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Anspruches 1 hat den Vorteil, daß die vollständige Abschaltung des Gebläsemotors im Über­ lastungsfall durch Staudruckentlastung und ein automa­ tisches Wiedereinschalten vorgesehen ist. Die Steuer­ schaltung ist mit wenig Aufwand zu realisieren und eignet sich deshalb besonders für die Serienproduktion. Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der erfin­ dungsgemäßen Steuerschaltung ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung.

Zeichnung

Die Figur zeigt ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Steuerschaltung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Figur zeigt in Reihe mit einem Schalter 10 einen Relaiskontakt 11, einen Elektromotor 12 zum Antrieb eines Gebläses 30 und einen Widerstand 13.

Der eine Eingang eines ersten Komparators 14 ist mit einem Motoranschluß 15, der andere Eingang mit einer ersten Refe­ renzspannungsquelle 16 verbunden. Der eine Eingang eines zweiten Komparators 17 ist über einen Spannungsteiler 18, 19 mit einem Motoranschluß 20, der andere Eingang mit einer zweiten Referenzspannungsquelle 21 verbunden.

Der Ausgang des ersten Komparators 14 ist mit dem Setz­ eingang 22 eines RS-Flipflops 23 und der Ausgang des zweiten Komparators 17 über einen Differenzierer 24, 25 mit dem Rückstelleingang 26 des RS-Flipflops 23 ver­ bunden.

Der Ausgang 27 des RS-Flipflops 23 steuert über eine Trei­ berschaltung 28 ein Relais 29 an.

Die erfindungsgemäße Steuerschaltung wirkt folgendermaßen:

Eine Bedienperson schaltet mit dem Schalter 10 den Elek­ tromotor 12 des Gebläses 30 ein bzw. aus. Anstatt des ein­ fachen Schalters 10 kann auch ein Stufenschalter vorge­ sehen sein, mit dem durch Einschalten von unterschied­ lichen Vorwiderständen in Serie mit dem Elektromotor 12 eine unterschiedliche Gebläseleistung erzielt wird. Im Normalbetrieb ist der Relaiskontakt 11 geschlossen.

Die Spannung am Strommeßwiderstand 13 vergleicht der erste Komparator 14 mit der Spannung der ersten Refe­ renzspannungsquelle 16. Beim Überschreiten einer bestimm­ ten Spannung am Strommeßwiderstand 13, die eine Über­ lastung des Elektromotors 12 anzeigt, gibt der erste Kom­ parator 14 ein Überlastsignal 31 ab, das ein Setzen des Ausganges 27 des RS-Flipflops 23 über den Setzeingang 22 zur Folge hat. Der Ausgang 27 steuert das Relais 29 an, dessen Schaltkontakt 11 die Stromzufuhr zum Elektromotor 12 unterbricht. Reicht die Leistung am Ausgang 27 zum Ansteuern des Relais 29 nicht aus, dann ist die Treiber­ schaltung 28 erforderlich. Dieser Ausschaltzustand bleibt solange erhalten, bis das RS-Flipflop 23 durch ein Wie­ dereinschaltsignal 32 am Rückstelleingang 26 in den ur­ sprünglichen Zustand vor dem Auftreten des Überlast­ falles zurückgesetzt wird.

Das Wiedereinschaltsignal 32 wird folgendermaßen gewon­ nen: Nachdem der Überlastfall durch Staudruckentlastung eingetreten ist, bremst das Gebläse 30 zunächst bis zur Drehzahl Null ab und beginnt anschließend entgegen der normalen Richtung rückwärts zu laufen. Der Elektromotor 12 wird als Generator betrieben. Am Motoranschluß 20 ent­ steht eine Spannung, die bei rückwärtsdrehendem Elek­ tromotor 12 ihre Polarität gegenüber dem normalen Motor­ betrieb gewechselt hat. Überschreitet diese Spannung eine bestimmte Schwelle, die durch den Spannungsteiler 18, 19 und durch die Spannung der Referenzspannungsquelle 21 gegeben ist, dann springt die Ausgangsspannung des zwei­ ten Komparators 17 auf einen negativeren Wert. Dieser negative Spannungssprung wird in dem Differenzierer 24, 25 differenziert, so daß am Rückstelleingang 26 des RS- Flipflops 23 ein negativer Impuls auftritt, der durch eine interne Schutzbeschaltung des RS-Flipflops 23 auf zulässige Spannungswerte begrenzt wird; gegebenenfalls wird eine zusätzliche Schutzbeschaltung z.B. mit einer Dio­ de erforderlich. Sinkt die Drehzahl des rückwärtslaufenden Elektromotors 12 infolge des Nachlassens der Belastung ab, dann wird beim Unterschreiten der Schaltschwelle des Komparators 17 an dessen Ausgang wieder ein Span­ nungssprung auftreten, der jetzt jedoch in positive Richtung erfolgt. Dieser positive Spannungssprung wird in dem Differenzierer 24, 25 differenziert und setzt als Wiedereinschaltsignal 32 über den Rückstelleingang 26 des RS-Flipflops 23 das Überlastsignal am Ausgang 27 zurück. Der Kontakt 11 des Relais 29 wird geschlossen und somit der normale Motorbetrieb zum Antrieb des Lüf­ ters 30 wieder aufgenommen.

Claims (8)

1. Steuerschaltung für einen Elektromotor zum Antrieb eines Fahrzeuglüfters mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln am Lüfterrad, mit einer elektronischen Sicherung, die ein Ausschalten des Elektromotors im Überlastungsfall bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wiederein­ schalten des Elektromotors (12) nach dem Ausschalten durch eine Überlastsicherung (13, 14) abhängig von der Spannung erfolgt, die der Elektromotor (12) im Gene­ ratorbetrieb erzeugt, wobei die Laufrichtung entgegen­ gesetzt zu der ist, die dem normalen Lüfterbetrieb entspricht.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Überlastsignal (31) in einer Speicheranord­ nung (23) gespeichert und solange wirksam ist, bis eine Zurücknahme durch ein Wiedereinschaltsignal (32) erfolgt.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wiedereinschaltsignal (32) dann auf­ tritt, wenn die Spannung am entgegen der normalen Lauf­ richtung drehenden Elektromotor (12) im Generatorbetrieb, ausgehend von einem höheren Wert, unter eine fest einge­ stellte Schwelle absinkt.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Überlastsignal (31) am Ausgang eines ersten Komparators (14) auftritt, der mit dem Setz­ eingang (22) der Speicheranordnung (23) verbunden ist und dessen Schaltschwelle durch eine erste Referenz­ spannungsquelle (16) und die Spannung an einem Strom­ meßwiderstand (13) festgelegt ist, wobei das Überschrei­ ten einer bestimmten Spannung am Strommeßwiderstand (13) das Überlastungssignal (31) aktiviert.

5. Steueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Speicheranordnung (23) ein RS-Flipflop ist, dessen Ausgang (27) über eine Treiberschaltung (28) ein Relais (29) ansteuert, dessen Kontakt (11) den Motorstrom im Überlastungsfall unterbricht.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wiedereinschaltsignal (32) am Aus­ gang eines zweiten Komparators (17) auftritt.

7. Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltschwelle des zweiten Kompa­ rators (17) durch eine Spannungsteilerschaltung (18, 19) und durch eine zweite Referenzspannungsquelle (21) festgelegt ist.

8. Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ausgang des zweiten Komparators (17) über einen Differenzierer (24, 25) mit dem RS-Flip­ flop (23) verbunden ist.