DE4337614A1 - Differential-pressure control for a pump system - Google Patents

Differential-pressure control for a pump system

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DE4337614A1 DE19934337614 DE4337614A DE4337614A1 DE 4337614 A1 DE4337614 A1 DE 4337614A1 DE 19934337614 DE19934337614 DE 19934337614 DE 4337614 A DE4337614 A DE 4337614A DE 4337614 A1 DE4337614 A1 DE 4337614A1
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Reinhold Sedlmeier
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements 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
    • H02P25/04Single phase motors, e.g. capacitor motors

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Abstract

The invention relates to a circuit arrangement for the differential-pressure control of a pump system. This pump system is driven by a single-phase capacitor with a main winding and an auxiliary winding, in which case several operating points for reducing the motor output can be set by connecting the auxiliary winding or its sectional windings. According to the invention, both the actual value of the main-winding current and the actual value of the main-winding voltage are fed to an adding circuit, which in turn has an integrator connected downstream of it. The output signal of the integrator is compared with threshold values and, as a function of the results of the comparison, sectional windings of the auxilliary winding are connected ahead of the main winding or the sectional windings are separated from the main winding in order to thereby keep the differential pressure in the pump system constant.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Differenzdruckregelung eines von einem Einphasen-Kon­ densatormotor angetriebenen Pumpsystem gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a circuit arrangement for Differential pressure control one from a single-phase con pump motor driven by the capacitor according to the Ober Concept of claim 1.

Solche Schaltungsanordnungen zur Differenzdruckregelung werden beispielsweise in Heizungsanlagen verwendet, wo­ bei der Kondensatormotor als Pumpenmotor arbeitet. Da hierbei das Pumpmedium in einem geschlossenen System umläuft, muß der Pumpenmotor so geregelt werden, daß der Differenzdruck des Systems auch bei unterschied­ lichem Durchfluß annähernd konstant bleibt.Such circuit arrangements for differential pressure control are used for example in heating systems where where the capacitor motor works as a pump motor. There the pump medium in a closed system rotates, the pump motor must be regulated so that the differential pressure of the system even with difference Lich flow remains approximately constant.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung gemäß der DE-OS 40 31 709 wird der durch die Hauptwicklung fließende Strom sowie der an dieser Hauptwicklung auftretende Spannungsabfall jeweils als Istwert detektiert und durch Quotientenbildung dieser beiden Istwerte ein dem Scheinwiderstand der Hauptwicklung proportionaler drit­ ter Istwert erzeugt. Dieser dritte Istwert wird mit einer Referenzspannung verglichen und in Abhängigkeit dieses Vergleichs positiv oder negativ integriert. Der hieraus entstehende ansteigende oder abfallende Span­ nungsverlauf wird anschließend über Komparatoren ausge­ wertet, die diesen Spannungsverlauf mit jeweils diesen Komparatoren zugeführten Referenzspannungen verglei­ chen. In Abhängigkeit dieses Vergleiches steuern die Komparatoren eine Verriegelungslogik an, die ihrerseits steuerbare Schalter so ansteuert, daß eine Teilwicklung mit der Hauptwicklung verbunden wird bzw. von ihr ge­ trennt wird, womit entweder die Motorleistung erhöht oder erniedrigt wird. Der Motor liefert dabei seine maximale Leistung, wenn die Hauptwicklung direkt an der Netzspannung anliegt.In a known circuit arrangement according to DE-OS 40 31 709 becomes the one flowing through the main winding Current as well as the occurring on this main winding Voltage drop detected as actual value and by forming the quotient of these two actual values Main winding impedance proportional third ter actual value generated. This third actual value is with compared to a reference voltage and dependent integrated this comparison positively or negatively. Of the resulting rising or falling chip The course of the development is then shown using comparators evaluates this voltage curve with each of these Compare reference voltages supplied to comparators chen. Depending on this comparison, the control  Comparators a locking logic, which in turn controllable switch controls so that a partial winding is connected to the main winding or ge is separated, which either increases engine performance or is degraded. The engine delivers its maximum performance when the main winding directly on the Mains voltage is present.

Ein Nachteil dieser bekannten Schaltungsanordnung be­ steht darin, daß ein Dividierer zur Bildung des Quo­ tienten der genannten Istwerte sehr schwer abzugleichen ist und zudem hohe Kosten verursacht.A disadvantage of this known circuit arrangement be is that a divider to form the quo It is very difficult to compare the actual values mentioned is and also causes high costs.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schal­ tungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine gute Abgleichbarkeit während der Fertigung er­ laubt und kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is a scarf specify the arrangement of the type mentioned at the beginning, which is a good matchability during manufacturing leaves and is inexpensive to produce.

Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Hiernach wird eine Dif­ ferenz zwischen dem ersten Istwert und dem zweiten Ist­ wert gebildet, indem der erste positiv gleichgerichtet einer Addierschaltung und der zweite negativ gleichge­ richtet der Addierschaltung zugeführt wird. An den Aus­ gang dieser Addierschaltung ist ein Integrator ange­ schlossen, dessen Ausgangssignal mit wenigstens einem Schwellwert verglichen wird. In Abhängigkeit des Ver­ gleichsergebnisses wird die Teilwicklung der Hilfs­ wicklung der Hauptwicklung als Drossel vorgeschaltet oder diese Teilwicklung von der Hauptwicklung getrennt, um hierdurch den Differenzdruck konstant halten zu kön­ nen. Somit tritt an die Stelle des Dividierers aus dem Stand der Technik gemäß der oben beschriebenen DE-OS 40 31 709 lediglich eine Addierschaltung, wobei lediglich der Istwert für den Hauptwicklungsstrom zu invertieren ist. Dies führt zu einem einfacheren und damit kosten­ günstigeren Aufbau und läßt außerdem einen einfachen Abgleich zu.This task is carried out according to the characteristic features of claim 1 solved. After that a Dif reference between the first actual value and the second actual worth formed by the first positively rectified an adder circuit and the second negative aligns the adder circuit is supplied. At the end Gang this adder circuit is an integrator closed, the output signal with at least one Threshold value is compared. Depending on the ver the partial result of the auxiliary winding upstream of the main winding as a choke or separate this partial winding from the main winding, to keep the differential pressure constant nen. Thus, the divider is replaced by the State of the art according to DE-OS 40 31 709 described above just an adder circuit, where only to invert the actual value for the main winding current is. This leads to an easier and therefore cost  cheaper construction and also leaves a simple Adjustment to.

Eine Verbesserung der Regeleigenschaft wird bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch erreicht, daß ein dritter Istwert erzeugt wird, dessen Wert propor­ tional zur Wicklungstemperatur der Haupt- und Hilfs­ wicklung ist. Dieser Istwert wird ebenfalls der Addier­ schaltung zugeführt.An improvement of the rule property is with one Embodiment of the invention achieved in that a third actual value is generated, the value of which is propor tional to the winding temperature of the main and auxiliary is winding. This actual value also becomes the adder circuit fed.

Weiterhin wird auch mit einer Offset-Kompensation die Regeleigenschaft verbessert, indem gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ein vierter Istwert erzeugt wird, mit dem eine Anpassung der Umschalt­ punkte, also der Umschaltung auf eine andere Leistungs­ stufe des Motors, erzielt wird.Furthermore, the offset compensation is used Control property improved by according to another advantageous embodiment, a fourth actual value is generated with an adjustment of the shift points, i.e. switching to a different power stage of the engine is achieved.

Ferner wird bei einem anderen vorteilhaften Ausfüh­ rungsbeispiel der Schaltungsaufwand dadurch reduziert, daß anstelle einer Addierschaltung und eines Integra­ tors ein Summenintegrator verwendet wird.Furthermore, in another advantageous embodiment the circuit complexity is reduced, that instead of an adder and an integra tors a sum integrator is used.

Vorzugsweise wird der Vergleich zwischen dem Ausgangs­ signal des Integrators bzw. des Summenintegrators und dem Schwellwert mit Hilfe wenigstens eines Komparators durchgeführt. Diese Komparatorsignale werden einer Logikschaltung zugeführt und von ihr verarbeitet. Zur An- bzw. Abschaltung der Teilwicklung sind gesteuerte Schalter, vorzugsweise Triacs vorgesehen, die von der Logikschaltung gesteuert werden.Preferably the comparison between the output signal of the integrator or the sum integrator and the threshold value using at least one comparator carried out. These comparator signals become one Logic circuit fed and processed by it. For Switching the partial winding on and off is controlled Switches, preferably provided by the triacs Logic circuit can be controlled.

Zur besseren Synchronisierung der gesteuerten Schalter ist ein Stromnulldurchgangsdetektor vorgesehen, dessen den Stromnulldurchgang anzeigendes Signal ebenfalls der Logikschaltung zugeführt wird. For better synchronization of the controlled switches a current zero crossing detector is provided, the the signal indicating the current zero crossing also the Logic circuit is supplied.  

Zur Offset-Kompensation ist eine Widerstandsbank vorge­ sehen, deren Widerstände jeweils über einen Schalter mit der Addierschaltung bzw. dem Summenintegrator ver­ bunden werden können. Diese Schalter sind vorzugsweise als Analogschalter ausgebildet und werden von der Logikschaltung gesteuert.A resistance bank is provided for offset compensation see their resistors each via a switch ver with the adder circuit or the sum integrator can be bound. These switches are preferred trained as an analog switch and are by the Logic circuit controlled.

Schließlich wird bei einer letzten vorteilhaften Aus­ führungsform der Erfindung als Betriebsspannungsquelle für die Schaltungsanordnung eine zu einem "schwimmenden" Nullpotential symmetrische Spannung er­ zeugt. Dies führt zu einem einfachen Aufbau des Netz­ teils.Finally, at a last advantageous out embodiment of the invention as an operating voltage source for the circuit arrangement one to one "floating" zero potential symmetrical voltage he testifies. This leads to a simple structure of the network part.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles im Zusammenhang mit den Zeichnungen dargestellt und erläutert werden. Es zeigt:In the following, the invention is based on an embodiment Example in connection with the drawings are shown and explained. It shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispie­ les der erfindungsgemäßen Schaltungsanord­ nung, Fig. 1 is a block diagram of a voltage Ausführungsbeispie les of the present invention Schaltungsanord,

Fig. 2 ein Schaltbild des Addierers und des Integra­ tors gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a circuit diagram of the adder and the Integra tors according to Fig. 1,

Fig. 3 ein detailliertes Schaltbild des Netzteils nach Fig. 1 und Fig. 3 is a detailed circuit diagram of the power supply according to Fig. 1 and

Fig. 4 ein detailliertes Schaltbild eines weiteren Netzteils nach Fig. 1. FIG. 4 shows a detailed circuit diagram of a further power supply unit according to FIG. 1.

Die Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Steue­ rung eines Pumpenmotors, der als Einphasen-Kondensator­ motor eine Hauptwicklung L1, eine Hilfswicklung L2 und einen Anlaufkondensator C aufweist. Hierbei ist eine Serienschaltung aus der Hauptwicklung L1, einem Shunt- Widerstand Rs und einem Triac T4 zum Anlaufkondensator C parallel geschaltet, wobei der Verbindungspunkt des Triac T4 mit dem Shunt-Widerstand Rs auf dem Bezugs­ potential der Schaltung liegt. Die letztgenannte Paral­ lelschaltung ist einerseits mit dem Nulleiter N eines Wechselstromnetzes verbunden und ist andererseits über die Hilfswicklung L2 an die Phase R, also an 220 V an­ geschlossen. Fig. 1 shows a circuit arrangement for Steue tion of a pump motor, as the single-phase capacitor motor, a main winding L1, has an auxiliary winding L2 and a starting capacitor C. Here, a series circuit comprising the main winding L1, a shunt resistor R s and a triac T4 is connected in parallel to the starting capacitor C, the connection point of the triac T4 with the shunt resistor R s being at the reference potential of the circuit. The latter parallel circuit is connected on the one hand to the neutral conductor N of an AC network and on the other hand is connected to the phase R, that is to 220 V, via the auxiliary winding L2.

Die Hilfswicklung L2 ist mit zwei Anzapfungen N1 und N2 ausgestattet, die jeweils über einen Triac T2 und T3 an den auf Bezugspotential liegenden, den Shunt-Widerstand Rs mit dem Triac T4 verbindenden Schaltungszweig ange­ schlossen sind. Ein vierter Triac T1 verbindet den er­ wähnten Schaltungszweig direkt mit der Phase R des Wechselstromnetzes, wodurch im durchgeschalteten Zu­ stand dieses Triacs T1 die Reihenschaltung aus der Hauptwicklung L1 und dem Shunt-Widerstand Rs mit 220 V versorgt wird. Dies stellt einen Betriebszustand des Kondensatormotors dar, wo dieser mit seiner höchsten Drehzahl betrieben wird und somit seine höchste Lei­ stungsstufe erreicht hat. Ist dagegen lediglich der Triac T2 bzw. T3 durchgesteuert, wird eine Teilwicklung L2a bzw. L2b der Hilfswicklung L2 in Reihe zur Haupt­ wicklung L1 geschaltet, so daß hierdurch diese Teil­ wicklungen eine Drosselwirkung entfalten. Schließlich wird bei durchgeschaltetem Triac T4 die gesamte Hilfs­ wicklung L2 über den Shunt-Widerstand Rs in Reihe zur Hauptwicklung L1 geschaltet, so daß die gesamte Hilfs­ wicklung L2 als Drossel wirkt.The auxiliary winding L2 is equipped with two taps N1 and N2, each of which is connected via a triac T2 and T3 to the circuit branch which is at reference potential and connects the shunt resistor R s to the triac T4. A fourth triac T1 connects the circuit branch he mentioned directly to the phase R of the AC network, which means that when the triac T1 is switched on, the series circuit from the main winding L1 and the shunt resistor R s is supplied with 220 V. This represents an operating state of the capacitor motor, where it is operated at its highest speed and thus has reached its highest performance level. In contrast, if only the triac T2 or T3 is turned on, a partial winding L2a or L2b of the auxiliary winding L2 is connected in series with the main winding L1, so that this partial windings develop a throttling effect. Finally, with the triac T4 switched on, the entire auxiliary winding L2 is connected in series with the main winding L1 via the shunt resistor R s , so that the entire auxiliary winding L2 acts as a choke.

Somit sind durch diese wahlweise Zuschaltung von Teil­ wicklungen der Hilfswicklung bzw. der gesamten Hilfs­ wicklung vier Betriebspunkte des Kondensatormotors ein­ stellbar, die sich bei gleicher Betriebsspannung durch unterschiedliche Pumpenleistungen unterscheiden. Eine stufenweise Reduzierung der Leistung wird somit durch Zuschaltung der Hilfswicklungen L2a bzw. L2b erreicht, bis bei Zuschaltung der gesamten Hilfswicklung L2 das niedrigste Leistungsniveau erreicht ist. Die Triacs T1 bis T4 werden von einer Steuereinheit 5 angesteuert, die jeweils im Nulldurchgang des Hauptwicklungsstromes IH geschaltet werden. Die hierzu notwendigen Trigger­ impulse werden von einem Stromnulldurchgangsdetektor 9 erzeugt, der an den den Shunt-Widerstand Rs mit der Hauptwicklung L1 verbindenden Schaltungszweig ange­ schlossen ist. Durch die Verwendung des Stromnulldurch­ gangs anstelle des Nulldurchganges der Betriebsspannung des Motors wird eine Verbesserung der Synchronisation erzielt.Thus, through this optional connection of partial windings of the auxiliary winding or the entire auxiliary winding, four operating points of the capacitor motor can be set, which differ in the same operating voltage due to different pump outputs. A gradual reduction in power is thus achieved by connecting the auxiliary windings L2a or L2b until the lowest power level is reached when the entire auxiliary winding L2 is switched on. The triacs T1 to T4 are controlled by a control unit 5 , which are each switched at the zero crossing of the main winding current I H. The trigger pulses required for this are generated by a current zero crossing detector 9 , which is connected to the circuit branch connecting the shunt resistor R s to the main winding L1. By using the zero current instead of the zero crossing of the operating voltage of the motor, an improvement in the synchronization is achieved.

Das an dem zuvor genannten Schaltungszweig abgegriffene Spannungspotential entspricht dem Spannungsabfall des Shunt-Widerstandes Rs, der zur Erzeugung eines Istwer­ tes Iist des Hauptwicklungsstromes IH einer Gleichrich­ terschaltung 1 zugeführt wird. Dieser Istwert Iist wird einer Addierschaltung 3 zugeführt.The tapped at the aforementioned circuit branch voltage potential corresponds to the voltage drop of the shunt resistor R s, which for generating a Istwer tes I is the main winding current I H of a rectifying terschaltung is supplied. 1 This actual value I ist is fed to an adding circuit 3 .

Zur Erzeugung eines Istwertes Uist der Hauptwicklungs­ spannung UH wird das mit dem Nulleiter N verbundene Ende der Hauptwicklung L1 mit einer Gleichrichterschal­ tung 2 verbunden, deren Ausgangssignal als Istwert Uist ebenfalls an die Addierschaltung 3 weitergeleitet wird.In order to produce an actual value of U is the main winding voltage U H is the connected to the neutral conductor N end of the main winding L1 with a scarf rectifier device 2 connected, whose output signal as actual value U is also forwarded to the adder circuit. 3

Da sich im Betrieb des Kondensatormotors die Wicklungen erwärmen, führt dies zu einem zunehmenden Wicklungs­ widerstand der seinerseits zu einer Leistungsabnahme des Motors führt. Deshalb ist zur Kompensation einer Temperaturzunahme ein NTC-Widerstand in der Elektronik angeordnet, der einen Istwert Utemp der Wicklung lie­ fert und ebenfalls der Addierschaltung 3 zugeführt wird. Since the windings heat up during operation of the capacitor motor, this leads to an increasing winding resistance, which in turn leads to a decrease in the power of the motor. To compensate for an increase in temperature, an NTC resistor is therefore arranged in the electronics, which supplies an actual value U temp of the winding and is likewise supplied to the adder circuit 3 .

Schließlich wird ein vierter Istwert UOffset der Addierschaltung 3 zugeführt, der mittels einer Wider­ standsbank 7, bestehend aus vier Widerständen R1 bis R4, erzeugt wird, indem mit einem jedem Widerstand zu­ geordneten Schalter Si = 1, 2, 3, 4 dieser mit der Addierschaltung 3 verbindbar ist, wobei diese Schalter S1 bis S4 von der Steuereinheit steuerbar sind. Die Funktion der Widerstandsbank 7 besteht in der Korrektur von Offset-Fehlern und wird weiter unten genauer be­ schrieben.Finally, a fourth actual value U offset of the adder circuit 3 is supplied, which is generated by means of a resistance bank 7 , consisting of four resistors R1 to R4, by using a switch S i = 1, 2, 3, 4 associated with each resistor the adding circuit 3 can be connected, these switches S1 to S4 being controllable by the control unit. The function of the resistance bank 7 consists in the correction of offset errors and will be described in more detail below.

Der Addierschaltung 3 ist ein Integrator 4 nachgeschal­ tet, der das von der Addierschaltung erzeugte Summen­ signal aufintegriert. Dieses aufintegrierte Summen­ signal des Integrierers 4 wird drei Komparatoren K1, K2 und K3 zugeführt, die als Schmitt-Trigger ausgebildet sind. Jedem Komparator K1, K2 und K3 wird eine Refe­ renzspannung U₁, U₂ und U₃ zugeführt, wobei an dem Kom­ parator K1 die höchste Referenzspannung U₁ und an dem Komparator K3 die niedrigste Referenzspannung U₃ an­ liegt. Diese Referenzspannungen U₁ bis U₃ werden mit­ tels vier in Reihe geschalteten Widerständen R5 bis R8 erzeugt. Diese Komparatoren K1 bis K3 vergleichen nun die ihnen zugeführte Ausgangsspannung des Integrators 4 mit der ihr jeweils eigenen Referenzspannung. Diese Komparatoren K1 bis K3 erzeugen an ihren Ausgängen je­ weils einen von zwei logischen Pegeln, nämlich einen L- oder einen H-Pegel. Je nach Lage der Ausgangsspannung des Integrators 4 im Vergleich zu den drei Referenz­ spannungen U₁ bis U₃ geben diese Komparatoren K1 bis K3 ein Digitalwort aus, das der Steuereinheit 4 zur Verar­ beitung zugeführt wird. Diese Steuereinheit 5 steuert die Triacs T1 bis T4 so an, daß jeweils nur ein Triac durchgeschaltet ist. The adding circuit 3 is an integrator 4 downstream, which integrates the sum signal generated by the adding circuit. This integrated sum signal of the integrator 4 is fed to three comparators K1, K2 and K3, which are designed as Schmitt triggers. Each comparator K1, K2 and K3 is supplied with a reference voltage U₁, U₂ and U₃, the comparator K1 having the highest reference voltage U₁ and the comparator K3 having the lowest reference voltage U₃. These reference voltages U₁ to U₃ are generated by means of four resistors R5 to R8 connected in series. These comparators K1 to K3 now compare the output voltage of the integrator 4 supplied to them with their own reference voltage. These comparators K1 to K3 each generate one of two logic levels at their outputs, namely an L or an H level. Depending on the position of the output voltage of the integrator 4 compared to the three reference voltages U₁ to U₃, these comparators K1 to K3 output a digital word which is supplied to the control unit 4 for processing. This control unit 5 controls the triacs T1 to T4 so that only one triac is switched through.

Um diese Umschaltpunkte genau einstellen zu können, wird in jedem Betriebspunkt des Kondensatormotors von der Steuereinheit 5 ein bestimmter Schalter Si der Widerstandsbank 7 geschlossen, wodurch ein bestimmter Widerstand Ri mit der Addierschaltung 3 verbunden ist, um hierdurch ein bestimmtes Offset-Spannungssignal Offset zu erzeugen. Da vier Betriebszustände vorgese­ hen sind, kann jeweils ein Widerstand über den zugeord­ neten Schalter einem Betriebspunkt zugeordnet werden.In order to be able to set these switchover points precisely, the control unit 5 closes a specific switch S i of the resistance bank 7 at each operating point of the capacitor motor, as a result of which a specific resistor R i is connected to the adder circuit 3 in order to thereby offset a specific offset voltage signal produce. Since four operating states are provided, a resistor can be assigned to an operating point via the assigned switch.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 kann auch mittels einer Fernsteuerung 11 bedient werden, indem das Aus­ gangssignal des Integrators 4 mit einer externen Span­ nung Uext beaufschlagt wird. Hierdurch wird der für die Komparatoren maßgebende Istwert verändert, mit der Folge, daß sich ein anderer Differenzdruck einstellt, der nunmehr konstant geregelt werden muß.The circuit arrangement according to FIG. 1 can also be operated by means of a remote control 11 , in that the output signal from the integrator 4 is supplied with an external voltage U ext . As a result, the actual value which is decisive for the comparators is changed, with the result that a different differential pressure is established, which must now be regulated constantly.

Fig. 2 zeigt einen Summenintegrator 8, der anstelle der Addierschaltung 3 und des Integrators 4 gemäß Fig. 1 eingesetzt wird. Ein solcher Aufbau ist mit wenigen Bauteilen zu realisieren, einfach abgleichbar und führt deshalb zu einer kostengünstigen Schaltung. Der Summa­ tionsintegrator 8 enthält einen Operationsverstärker OP mit einem Kondensator C1 , der dessen invertierenden Eingang mit dem Ausgang verbindet. Die Istwerte Iist, Uist und Uemp des Hauptwicklungsstromes, der Haupt­ wicklungsspannung und der Temperatur werden jeweils über einen Widerstand R9, R10 bzw. R11 dem invertieren­ den Eingang des Operationsverstärkers OP zugeführt. Dieser Eingang wird auch von der mit der Widerstands­ bank 7 erzeugten Offset-Spannung UOffset beaufschlagt. Schließlich wird der nichtinvertierende Eingang dieses Operationsverstärkers OP auf das Bezugspotential, also auf den schwimmenden Nullpunkt der Betriebsspannungs­ quelle der Schaltungsanordnung gelegt, während der in­ vertierende Eingang über einen Widerstand R₁₂ mit dem positiven Pol VDD der Betriebsspannungsquelle versorgt wird. FIG. 2 shows a sum integrator 8 , which is used instead of the adder circuit 3 and the integrator 4 according to FIG. 1. Such a structure can be implemented with a few components, is easy to adjust and therefore leads to an inexpensive circuit. The summa tion integrator 8 contains an operational amplifier OP with a capacitor C1, which connects its inverting input to the output. The actual values I ist , U ist and U emp of the main winding current, the main winding voltage and the temperature are each fed via a resistor R9, R10 or R11 to the inverting input of the operational amplifier OP. This input is also acted upon by the offset voltage U offset generated with the resistance bank 7 . Finally, the non-inverting input of this operational amplifier OP is placed on the reference potential, that is, on the floating zero point of the operating voltage source of the circuit arrangement, while the input of the operating voltage source is supplied via a resistor R 12 with the positive pole V DD .

Das Netzteil 10 gemäß Fig. 1 erzeugt aus der Wechsel­ spannung 220 V eine zu einem schwimmenden Nullpunkt symmetrische Betriebsspannung VDD und VSS. Diese bietet den Vorteil, daß der Nullpunkt sowohl potentialbezogen auf N oder L oder auf Zwischenwerte liegen kann und trotzdem in allen Lagen des Nullpunktes ein Versor­ gungsstrom entnommen werden kann.The power supply 10 of FIG. 1 generated from the AC 220 V symmetrical to a floating zero operating voltage V DD and V SS. This offers the advantage that the zero point can be either potential-related to N or L or to intermediate values and still a supply current can be taken in all positions of the zero point.

Die Schaltung eines solchen Netzteils 10 zeigt bei­ spielhaft die Fig. 3, die eine Brückenschaltung aus zwei Dioden D1 und D2 sowie zwei Zener-Dioden D3 und D4 enthält. Ein Brückenpunkt dieser Brückenschaltung liegt jeweils über eine Reihenschaltung aus einem Kondensator C2 und einem Widerstand R13 bzw. einem Kondensator C3 und einem Widerstand R14 auf dem Potential der Phase R bzw. des Nulleiters N, während der gegenüberliegende Brückenpunkt den schwimmenden Nullpunkt bildet. An den beiden anderen Brückenpunkten steht die positive bzw. negative Betriebsspannung VDD bzw. VSS zur Verfügung. Schließlich sind noch zwei Glättungskondensatoren C4 und C5 vorgesehen, die jeweils parallel zu den Zener- Dioden D3 und D4 geschaltet sind.The circuit of such a power supply 10 is shown by way of example in FIG. 3, which contains a bridge circuit comprising two diodes D1 and D2 and two Zener diodes D3 and D4. A bridge point of this bridge circuit lies in each case via a series circuit comprising a capacitor C2 and a resistor R13 or a capacitor C3 and a resistor R14 at the potential of the phase R or the neutral conductor N, while the opposite bridge point forms the floating zero point. The positive or negative operating voltage V DD or V SS is available at the other two jumper points. Finally, two smoothing capacitors C4 and C5 are provided, which are each connected in parallel to the Zener diodes D3 and D4.

Die Fig. 4 zeigt das Schaltbild eines weiteren Netz­ teils, das gegenüber demjenigen nach Fig. 3 anstatt der beiden Dioden D1 und D2 einen Brückengleichrichter 11 aufweist. Die übrigen Bauteile dieser Schaltung ent­ sprechen denjenigen nach Fig. 3. Nach Fig. 4 sind die beiden Kondensatoren C2 und C3 nicht verbunden, sondern sind jeweils auf den Eingang des Brückengleichrichters 11 geführt. Mit dieser alternativen Schaltung kann ein höherer Strom geliefert werden als mit derjenigen nach Fig. 3. Fig. 4 shows the circuit diagram of another network part, which has a bridge rectifier 11 instead of that of FIG. 3 instead of the two diodes D1 and D2. The other components of this circuit correspond to those of FIG. 3. According to FIG. 4, the two capacitors C2 and C3 are not connected, but are each led to the input of the bridge rectifier 11 . A higher current can be supplied with this alternative circuit than with that according to FIG. 3.

Mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 ist eine flexible Kennlinieneinstellung möglich. Somit läßt sich durch entsprechende Programmierung der Steuereinheit jede den vorliegenden Bedingungen ge­ rechtwerdende Kennlinie einstellen.A flexible characteristic curve setting is possible with the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 4. Thus, by appropriate programming of the control unit, any characteristic curve taking into account the present conditions can be set.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel dient zur Re­ gelung einer Heizungspumpe, wobei der Differenzdruck bei unterschiedlichem Durchfluß mit einer Toleranz von ca. 10% des maximalen Druckes ausgeregelt werden kann. Eine solche erfindungsgemäße Regelung ist nicht nur für Pumpen, sondern auch für Lüfteranlagen geeignet.The embodiment described above is used for re gelung a heating pump, the differential pressure with different flow rates with a tolerance of approx. 10% of the maximum pressure can be corrected. Such a regulation according to the invention is not only for Pumps, but also suitable for fan systems.

Claims (13)

1. Schaltungsanordnung zur Differenzdruckregelung eines Pumpsystems, das von einem eine Hauptwicklung (L1) und eine Hilfswicklung (L2) aufweisenden Einphasen-Konden­ satormotors angetrieben wird mit folgenden Merkmalen:
  • a) zur Reduzierung der Motorleistung weist die Hilfs­ wicklung (L1) wenigstens eine Teilwicklung (L2a, L2b) auf, die als Drossel zur Hauptwicklung (L1) in Reihe geschaltet ist,
  • b) es sind erste Mittel (R1,1) zur Erzeugung eines zum Hauptwicklungsstrom (IH) proportionalen Si­ gnales als ersten Istwert (Iist) vorgesehen und
  • c) ferner sind zweite Mittel (2) zur Erzeugung eines zu der Hauptwicklungsspannung (UH) proportionalen Signales als zweiten istwert (Uist) vorgesehen,
1. Circuit arrangement for differential pressure control of a pump system which is driven by a single-phase capacitor motor having a main winding (L1) and an auxiliary winding (L2), with the following features:
  • a) to reduce the motor power, the auxiliary winding (L1) has at least one partial winding (L2a, L2b) which is connected in series as a choke to the main winding (L1),
  • b) there are first means (R 1,1 ) for generating a signal proportional to the main winding current (I H ) as the first actual value (I ist ) and
  • c) there are also second means ( 2 ) for generating a signal proportional to the main winding voltage (U H ) as the second actual value (U ist ),
dadurch gekennzeichnet, daß
  • d) der erste Istwert (Iist) als negativer Wert einer Addierschaltung (3) und der zweite Istwert (Uist) als positiver Wert direkt dieser Addierschaltung (3) zugeführt werden,
  • e) an den Ausgang der Addierschaltung (3) ein Inte­ grator (4) angeschlossen ist,
  • f) das Ausgangssignal des Integrators (4) mit wenig­ stens einem Referenzwert (U₁, U₂, U₃) verglichen wird und
  • g) dritte Mittel (5, T1, . . . , T4) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses die Teilwicklung (L2a, L2b) zur Hauptwicklung (L1) in Reihe schalten oder diese Teilwicklung von der Hauptwicklung (L1) trennen, um hierdurch den Dif­ ferenzdruck konstant zu halten.
characterized in that
  • d) the first actual value (I ist ) as a negative value of an adder circuit ( 3 ) and the second actual value (U ist ) as a positive value are fed directly to this adder circuit ( 3 ),
  • e) an integrator ( 4 ) is connected to the output of the adder circuit ( 3 ),
  • f) the output signal of the integrator ( 4 ) with little least a reference value (U₁, U₂, U₃) is compared and
  • g) third means ( 5 , T1,..., T4) are provided which, depending on the comparison result, connect the partial winding (L2a, L2b) to the main winding (L1) in series or separate this partial winding from the main winding (L1) thereby keeping the dif ferential pressure constant.
2 Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vierte Mittel (6) zur Erzeugung eines zu der Wicklungstemperatur der Hauptwicklung (L1) und der Hilfswicklung (L2) proportionalen dritten Istwertes (Utemp) vorgesehen sind.2 Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that fourth means ( 6 ) for generating a to the winding temperature of the main winding (L1) and the auxiliary winding (L2) proportional third actual value (U temp ) are provided. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß fünfte Mittel (7) zur Erzeugung eines vierten Istwertes (UOffset) zur Offset-Kompensa­ tion vorgesehen sind.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that fifth means ( 7 ) for generating a fourth actual value (U offset ) are provided for offset compensation. 4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer Addierschaltung (3) und eines Integrators (4) ein Sum­ mationsintegrator (8) verwendet wird.4. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that instead of an adding circuit ( 3 ) and an integrator ( 4 ) a sum mationsintegrator ( 8 ) is used. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Komparator (K1, K2, K3) vorgesehen ist, der den Ver­ gleich zwischen dem Ausgangssignal des Integrators (4) bzw. des Summationsintegrators (8) und dem Referenzwert (U₁, U₂, U₃) durchführt.5. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one comparator (K1, K2, K3) is provided which compares the Ver between the output signal of the integrator ( 4 ) or the summation integrator ( 8 ) and the reference value ( U₁, U₂, U₃) performs. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dritten Mittel eine Steuereinheit (5) sowie von dieser gesteuerte Schalter (T1, . . . , T4) um­ fassen, wobei diese Steuereinheit (5) das Ausgangs­ signal des Komparators (K1, K2, K3) verarbeitet.6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the third means comprise a control unit ( 5 ) and switches controlled by this (T1,..., T4), said control unit ( 5 ) providing the output signal of the comparator (K1 , K2, K3) processed. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Stromnulldurchgangsdetektor (9) vor­ gesehen ist, dessen den Stromnulldurchgang anzeigendes Signal zum Schalten der Schalter (T1, . . . , T4) dient.7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that a current zero crossing detector ( 9 ) is seen before, the signal indicating the current zero crossing is used for switching the switches (T1,..., T4). 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die steuerbaren Schalter als Triac (T1, . . . ,T4) ausgebildet sind.8. Circuit arrangement according to claim 7, characterized records that the controllable switch as a triac (T1,..., T4) are trained. 9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als viertes Mittel ein NTC-Widerstand (6) vorgesehen ist.9. Circuit arrangement according to one of claims 2 to 8, characterized in that an NTC resistor ( 6 ) is provided as fourth means. 10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als fünftes Mittel eine Widerstandsbank (7) vorgesehen ist, wobei wenigstens ein Widerstand (R1, . . . , R4) über wenigstens einen Schalter (S1, . . . , S4) mit dem Eingang der Addierschal­ tung 3 bzw. des Summationsintegrator (8) verbindbar ist.10. Circuit arrangement according to one of claims 3 to 9, characterized in that a resistance bank ( 7 ) is provided as the fifth means, wherein at least one resistor (R1,..., R4) via at least one switch (S1,..., S4) can be connected to the input of the adding circuit 3 or the summation integrator ( 8 ). 11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schalter (S1, . . . , S4) als Ana­ logschalter ausgebildet ist und von der Steuereinheit (5) gesteuert wird.11. Circuit arrangement according to claim 10, characterized in that the switch (S1,..., S4) is designed as ana log switch and is controlled by the control unit ( 5 ). 12. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebs­ spannungsquelle für die Schaltungsanordnung eine zu einem schwimmenden Nullpotential symmetrische Betriebs­ spannung (VDD, VSS) erzeugt wird.12. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an operating voltage (V DD , V SS ) symmetrical to a floating zero potential is generated as the operating voltage source for the circuit arrangement.
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