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Anordnung zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl eines Gleichstrom-Nebenschlußmotors
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl eines
Gleichstrom-Nebenschlußmotors, wobei eine sättigbare Drosselspule verwendet wird,
die während der einen Halbwelle eines zugeführten Wechselstroms in einem Maße rückmagnetisiert
wird, das von der Drehzahl des Motorankers abhängig ist.
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Die Verwendung von sättigbaren Drosselspulen zur Steuerung von Wechsel-
und Gleichstrommotoren ist bei der Drehzahlsteuerung allgemein üblich. Die sättigbaren
Drosselspulen werden dabei zur Steuerung des Ankerstromes bzw. der Ankerspannung
in Abhängigkeit von der Änderung ihrer wirksamen Impedanz verwendet und sind mit
dem Motoranker in Reihe geschaltet. Bei den meisten bekannten Steueranordnungen
mit einer sättigbaren Drosselspule für Elektromotoren wird die Impedanz der Drosselspule
in Übereinstimmung mit verschiedenen vorgegebenen Hilfsgrößen der Anordnung, z.
B. mit der Ankerspannung, die der Motordrehzahl entspricht, geändert. Der Drehzahlistwert
wird aber auch von einer Tachodynamo oder anderen Meßgeräten geliefert.
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Es ist außerdem bereits eine Anordnung zur Regelung .der Drehzahl
eines Gleichstrom-Nebenschlußmotors bekannt, in der der Anker eine Drosselspule
mit einem sättigbaren Kern und ein Gleichrichter in Reihe an eine Wechselstromquelle
angeschlossen sind. Parallel zum Gleichrichter ist eine Pentode geschaltet, durch
die während der Halbwellen, die der Gleichrichter nicht durchläßt, ein geringer,
von den Gittern der Pentode gesteuerter Gegenstrom fließt, der zu einer Rückmagnetisierung
des Kerns der im Ankerkreis liegenden Drosselspule beiträgt. Das Ziel der Erfindung
ist die Vermeidung dieser nicht voll leistungsfähigen Röhrenschaltung, die bei längerem
Betrieb eine gewisse Störanfälligkeit zeigt.
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Bei einer Anordnung zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl eines
Gleichstrom-Nebenschlußmotors, dessen Ankerwicklung über eine sättigbare Drosselspule
und einen dazu in Reihe liegenden Gleichrichter aus einer Wechselstromquelle gespeist
wird, durch Steuerung der Rückmagnetisierung der Drosselspule in Abhängigkeit von
der Ankerspannung ist gemäß der Erfindung ein Wicklungsteil der Drosselspule oder
eine mit dieser induktiv gekoppelte zusätzliche Wicklung als Rückmagnetisierungswicklung
vorzugsweise über einen einstellbaren Widerstand so mit den Ankerklemmen verbunden,
daß der von der Ankerspannung durch diesen Wicklungsteil bzw. diese zusätzliche
Wicklung getriebene Strom die Drosselspule rückmagnetisiert.
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Weitere Ziele und Vorteile des Erfindungs-2 gegenstandes werden an
Hand der Zeichnung beschrieben.
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Fig. 1 ist ein Schaltbild der grundlegenden Drehzahlsteueranordnung
gemäß der Erfindung; Fig. 2 ist ein Schaltbild einer weiteren Anordnung gemäß der
Erfindung, in der eine gesonderte Rückstellwicklung benutzt wird; Fig. 3 ist ein
Schaltbild einer andersartigen Drehzahlsteueranordnung gemäß der Erfindung, bei
der der Bereich der Drehzahlsteuerung erweitert ist; Fig. 4 ist ein Schaltbild einer
Schaltung gemäß der Erfindung, in .der eine gesonderte Gleichspannungsquelle benutzt
ist, um den Bereich der Drehzahlsteuerung noch weiter auszudehnen; Fig. 5 ist ein
Schaltbild einer Drehzahlsteueranordnung gemäß der Erfindung, mit der eine genaue
Drehzahlregelung dadurch möglich ist, daß eine Rückmagnetisierungssollwertwicklung
an der sättigb:aren Drossel benutzt wird; Fig. 6 ist ein Schaltbild einer Ausführungsform
der Erfindung, bei der ein Rückmagnetisierungsstrom dem Motoranker über einen Verstärker
entnommen wird;
Fig. 7 zeigt drei graphische Darstellungen zur Erklärung
der Arbeitsweise der Schaltanordnung gemäß der Erfindung; Fig. 8 zeigt die Sättigungskurve
des Kerns der sättigbaren Drosselspule, die beim Erfindungsgegenstand Anwendung
findet, und die Arbeitsweise der Rückmagnetisierungskreise bei diesem Kern.
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Gemäß Fig. 1 weist eine Gleichstrom-Nebenschlußmotor 1 eine Feldwicklung
2 auf, die an eine nicht gezeigte Gleichstromquelle angeschlossen ist; der Anker
3 ist mit seinem .einen Anschluß über eine Leitung 4 mit einer Klemme 6 einer Wechselspannungsquelle
verbunden. Die andere Klemme des Ankers 3 steht über eine Leitung 7 mit dem Endpunkt
8 einer einen sättigbaren Kern enthaltenden Drosselspule 11 in Verbindung. Der andere
Endpunkt 12 der Drosselspule ist über einen Gleichrichter 13 mit der anderen Klemme
14 der Wechselstromquelle verbunden; der Gleichrichter 13 ist dabei derart gepolt,
daß er in der durch den Pfeil angegebenen Richtung durchlässig ist. Der Wicklungsteil
9 der sättigbaren Drosselspule 11 steht über die Anzapfung 16 und einen veränderbaren
Widerstand 17 mit der Leitung 4 in Verbindung. Die Anzapfung 16 kann an einem beliebigen
Punkt längs der Drosselspule angeordnet sein; ihre Lage wird durch Hilfsgrößen der
Schaltanordnung und insbesondere durch die verfügbare, vom Motoranker stammende
Gegenspannung bei der kleinstmöglichen eingestellten Drehzahl bestimmt, die die
gewünschte Rückmagnetisierung der Drosselspule 11 hervorrufen muß.
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Die Arbeitsweise der Anordnung gemäß der Fig. 1 sei an Hand der graphischen
Darstellung nach Fig. 7 erläutert: Die Wechselstromquelle liefert zwischen den Klemmen
6 und 14 eine sinusförmige Spannung, die als Kennlinie A der Fig. 7 zu sehen ist.
Wenn man annimmt, daß der Kern der sättigbaren Drosselspule 11 sich zu Anfang im
negativen Sättigungsbereich befindet und daß zu Anfang die Wechselspannung positive
Werte durchläuft, ist die Klemme 6 positiv, so daß im wesentlichen kein Strom durch
die Schaltung infolge der hohen Impedanz der sättigbaren Drosselspule 11 geleitet
wird. Zu diesem Zeitpunkt erscheint etwa die gesamte Spannung an der Drosselspule
11. Wenn die Spannung so groß wird, daß der Kern der Drosselspule 11 bis
ins positive Sättigungsgebiet magnetisiert wird, wie dies durch Punkt b in der Kennlinie
A der Fig. 7 angegeben ist, erweist sich die sättigbare Drosselspule 11 beinahe
als kurzgeschlossen; daher tritt die angelegte Spannung plötzlich am Anker 3 auf,
und ein Belastungsstrom fließt durch die Anordnung. Die Größe des Belastungsstromes
wird durch die Gegenspannung des Ankers 3, die Gleichstromimpedanz der Drosselspule,
die ganz klein ist, und durch die Impedanz des Gleichrichters 13 bestimmt. Diese
Änderung, wenn sich der Kern der Drosselspule 11 sättigt, ist in Kennlinie B der
Fig. 7 als plötzlicher Spannungsanstieg am Anker 3 und in Kennlinie C der Fig. 7
als plötzlicher Anstieg des Ankerstroms im Motor angegeben, was an der Stelle b
in den Kennlinien A bis C der Fig. 7 zu erkennen ist.
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Die gesamte, während einer positiven Halbwelle der Wechselspannung
an die Anordnung gelieferte Energie ist eine Funktion sowohl der Zeit, die von der
Drosselspule benötigt wird, um .die positive Sättigung zu erreichen, als auch der
Motordrehzahl. Insbesondere wird durch die Motordrehzahl die Größe des Ankerstromes
festgelegt, während die Zeit, in der sich der Kern der Drosselspule 11 sättigt,
durch den Zeitabschnitt festgelegt wird, in dem der Ankerstrom fließt. Wenn man
erneut die Fig. 7 und insbesondere die Kennlinien B und C betrachtet, und wenn sich
der Kern der Drosselspule 11 an einem Punkt b' an Stelle des Punktes b sättigt,
ist der gesamte Belastungsstrom, der während einer positiven Halbwelle der angelegten
Spannung abgegeben wird, größer als in dem Falle, wenn die Sättigung am Punkt b
eintritt. Gemäß der Erfindung arbeitet die Anordnung in der Weise, daß der Punkt,
an dem sich der Kern. der Drossselspule 11 sättigt, eine Funktion der Motordrehzahl,
ist. Während der negativen Halbwelle der angelegten Wechselspannung blockiert der
Gleichrichter 13 den Stromdurchgang, daher wird der Anker 3 nur durch die gleichgerichtete
Spannungshalbwelle gespeist. Während der Zeit der negativen Halbwelle der angelegten
Wechselspannung erzeugt die Gegenspannung des Ankers 3 einen Strom, der durch den
veränderbaren Widerstand 17, den Teil 9 der Drosselspule 11, der zwischen den Klemmen
8 und 16 liegt, und durch den Anker selbst fließt. Der durch den oberen Teil 9 der
Spule 11 fließende Strom ist dem Belastungsstrom entgegengerichtet und entwickelt
daher eine Gegenerregung, die zu der vom Belastungsstrom erzeugten entgegengesetzt
ist. Daher ist das Maß der Rückmagnetisierung des Kerns der Drosselspule 11 eine
direkte Funktion der Gegenspannung des Ankers und der Zeitspanne des zugehörigen
Stromes; folglich ändert sich die dem Anker während der nachfolgenden positiven
Halbwelle der angelegten Spannung gelieferte Energie umgekehrt mit der Ankerdrehzahl.
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Bei Inbetriebnahme der Anordnung steht der Anker still; es wird deshalb
keine Gegenspannung im Anker 3 entwickelt, und während der negativen Halbwellen
der angelegten Wechselspannung fließt kein Strom durch den Widerstand 17 und durch
den Wicklungsteil 9 zwischen den Klemmen 8 und 16. Infolgedessen findet keine Rückmagnetisierung
des Kerns der sättigbaren Drosselspule 11 statt. Wenn die Wechselspannung positiv
wird, beginnt sofort der Belastungsstrom durch die Anordnung zu fließen. Es wird
dann eine maximale Leistung dem Anker zugeführt, vorausgesetzt, daß die Drosselspule
positiv gesättigt ist. Wenn die Drehzahl des Motors zunimmt, steigt der Rückmagnetisierungsstrom
an; während der negativen Halbwelle findet dann ein bestimmtes Maß an Rückmagnetisierung
statt, das von der Gegenspannung abhängt.
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In Fig. 8 ist die Sättigungscharakteristik des Kerns der Drosselspule
11 aufgezeichnet. Wenn der Punkt 1 auf .der Sättigungskurve erreicht ist, ist der
Kern der Drosselspule 11 positiv gesättigt, während er bei Erreichen des
Punktes 2 negativ gesättigt ist. Wenn der Motor gerade nicht umläuft und der Kern
bis zum Punkt 1 durch eine positive Halbwelle der zugeführten Spannung magnetisiert
ist, bleibt der Kern während der nachfolgenden negativen Halbwelle der zugeführten
Spannung am Punkt 1, da ein Rückmagnetisierungsstrom nicht vorhanden ist. Wenn die
. Drehzahl des Motors zunimmt und eine geringe Gegenspannung entwickelt wird, kann
der Kern bis zum Punkt 3 auf der Sättigungskurve rückmagnetisiert werden, so daß
nur eine kurze Zeitspanne während der nächsten positiven Halbwelle der Spannung
nötig ist, um den Kern vom Punkt 3 zum Punkt 1 zu
magnetisieren.
Wenn die Motordrehzahl weiter zunimmt, kann der Kern bis zum Punkt 4 rückmagnetisiert
werden, so daß bei .der nachfolgenden positiven Halbwelle der angelegten Spannung
eine längere zeitspanne erforderlich ist, um die positive Sättigung des Kerns zu
erzeugen; hierbei wird der Kern vom Punkt 4 zum Punkt 1 magnetisiert. Wenn die Motordrehzahl
ihren vollen Wert erreicht hat, kann die Spannung am Anker so groß sein, daß ein
ausreichender Rückmagnetisierungsstrom erzeugt wird, um den Kern während der negativen
Halbwelle der angelegten
Spannung vom Punkt 1 zum Punkt 2 der Sättigungskurve
zu magnetisieren; deshalb ist die Zeit, die benötigt wird, um den Fluß im Kern vom
Punkt 2 zum Punkt 1 zu bringen, ein Maximum. Wie man also erkennen kann, ist die
Drehzahlsteuerung vollständig eine Funktion der Gegenspannung im Anker des Motors
1; diese Spannung wird dazu benutzt, um den Rückmagnetisierungsstrom während der
negativen Halbwellen der angelegten Spannung zu erzeugen. Von dem veränderbaren
Widerstand 17 wird der Rüekmagnetisierungsstrom festgelegt, der bei einem
speziellen Wert der Gegenspannung erzeugt werden kann. Durch den Wert des Widerstandes
werden daher der Wert der Gegenspannung, die den Kern rückmagnetisiert, und folglich
die Motordrehzahl festgesetzt.
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In Fig. 2 ist eine Steueranordnung zu sehen, bei der eine gesonderte
Rückmagnetisierungsspule zur Rückmagnetisierung des Kerns der sättigbaren Drosselspule
verwendet wird. Es sei nochmals bemerkt, daß in Fig. 1 die Rückmagnetisierungswicklung
einen Teil der Drosselspule 11 bildet. Gemäß Fig. 2 liegt an den Klemmen 6 und 14
ebenfalls eine Wechselspannung. Die Klemme 6 steht über die Leitung 4 mit der linken
Seite des Ankers 3 des Motors in Verbindung. Die rechte Seite des Ankers ist über
die Leitung 7 an der sättigbaren Drosselspule 11 angeschlossen. Wie in Fig. 2 zu
sehen ist, ist das untere Ende der Drosselspule 11 über einen Gleichrichter 13 mit
der Klemme 14 verbunden. Die Leitung 4 steht ferner über den veränderbaren Widerstand
17 mit dem unteren Ende einer gesonderten Rückmagnetisierungswicklung 18 der sättigbaren
Drossel 11 in Verbindung, die an ihrem oberen Ende an den Leiter 7 geführt
ist.
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Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Erfindung stimmt im wesentlichen
mit der der Ausführungsform nach Fig. 1 überein wenn man davon absieht, daß eine
gesonderte Rückmagnetisierungswicklung und nicht ein Teil der Drosselspule zur Rückmagnetisierung
benutzt wird. Durch die Verwendung der gesonderten Rückmagnetisierungswicklung ist
eine größere Anpaßbarkeit der Schaltanordnung gegeben.
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Die Motorfeldwicklung 2 wird mit Strom versorgt, indem sie in Reihe
mit einer Diode 19 an die Klemmen 6 und 14 angeschlossen ist. Die Motorfeldwicklung
2 wird von einer weiteren Diode 21 überbrückt. Die Dioden 19 und 21 sind dabei derart
gepolt, daß sie einander entgegengesetzt .den Strom leiten. Die Diode 19 ist so
gepolt, daß sie die negativen Halbwellen der angelegten Wechselspannung hindurchläßt,
wenn sich die Klemme 6 auf einem negativen Potential gegenüber der Klemme 14 befindet.
Infolge dieser Anordnung wird die Motorfeldwicklung 2 während der negativen Halbwellen
der angelegten Spannung erregt und führt daher Strom, wenn der Anker 3 daran gehindert
ist, aus dem Netz über den Gleichrichter 13 Strom aufzunehmen. Die Diode 21 erlaubt
während der positiven Halbwellen der angelegten Spannung einen Stromdurchgang durch
die Motorfeldwicklung 2.
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Bei dem Gerät gemäß Fig. 1 und 2 wird der veränderbare Widerstand
17 dazu benutzt, um die Drehzahl zu bestimmen, mit der der Motor umlaufen soll,
da durch diesen Widerstand die Größe des Rückmagnetisierungsstroms für eine bestimmte
Gegenspannung und somit für eine bestimmte Drehzahl beeinflußt wird. Wenn der Widerstand
17 auf Null eingestellt wird, wird ein relativ großer Rückmagnetisierungsstrom schon
durch eine geringe Gegenspannung des Motors erzeugt; daher läuft der Motor dann
mit niedriger Drehzahl um. Wenn der Widerstand 17 auf Null eingestellt ist, so daß
der Motor mit einer niedrigen Drehzahl läuft, tritt eine unerwünschte Erscheinung
auf. Da gemäß Fig. 1 und 2 der Rückmagnetisierungsstromkreis parallel zum Anker
liegt, werden, wenn die Impedanz dieses Stromkreises gering ist, sehr große Ströme
zum Schaden des Stromkreises hindurchfließen. Diese können eine Beschädigung der
Schaltelemente hervorrufen. Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 wird der
Bcreich der niedrigen Drehzahl des Motors durch die Größe des Stromes begrenzt,
den man durch den Rückmagnetisierungsstromkreis fließen lassen kann. Der Motor muß
daher mit mittleren Drehzahlen und darüber betrieben werden, er darf aber nicht
mit niedriger Drehzahl laufen, damit keine Beschädigung der Anordnung eintritt.
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In Fig. 3 ist eine Schaltanordnung zu sehen, mit der niedrige Drehzahlen
erzielbar sind. Die Ausführungsform gemäß Fig.3 ist an die grundlegende Schaltanordnung
gemäß Fig. 1 angepaßt; die Rückmagnetisierungswicklung bildet also einen Teil der
Drosselspule 11. Das eine Ende des die Drehzahl einstellenden Widerstandes 17 ist
mit der Anzapfung 16 verbunden, während das andere Ende über eine Diode 22 mit einem
Anschluß der Motorfeldwicklung 2 und der Diode 19 verbunden ist, die so gepolt ist,
daß sie einen Strom irr der Gegenrichtung zum Belastungsstrom der Drosselspule 11
leitet. Die Diode 21 gemäß Fig. 2 ist durch einen Widerstand 23 ersetzt, der die
Feldwicklung 2 überbrückt.
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Wie zuvor erwähnt, ist die Diode 19 so gepolt, daß sie einen Strom
hindurchläßt, wenn die Klemme 6 negativ gegenüber der Klemme 14 ist, also während
der Halbwelle, in der Anker 3 gerade keinen Strom aus dem Netz bezieht. Die Impedanz
der Feldwicklung 2, der parallel geschaltete Widerstand 23 und die Impedanz der
Diode 19 bestimmen den maximalen Strom, der in der Feldwicklung während der negativen
Halbwellen der angelegten Spannung fließt. Es sei bemerkt, daß die Gegenspannung
des Motors 3 ein positives Potential an die Kathode der Diode 19 liefert und daher
einen Strom durch die Diode 19 zu drücken sucht, die der Richtung des Stroms entgegengesetzt
ist, der die Feldwicklung 2 versorgt. Die Diode 19 .dient daher zur Begrenzung des
Stromes durch die Rückmagnetisierungswicklung, .da der durch den Rückmagnetisierungsstromkreis
fließende Strom nicht den Strom überschreiten kann, der durch die Diode 19 bei Speisung
der Feldwicklung 2 fließt. (Der Strom durch die Diode 19 kann sich nicht umkehren.)
Da die Diode 19 in den Stromkreis parallel zum Anker 3 eingeschaltet ist, bezieht
der Rückmagnetisierungsstromkreis während der positiven Halbwellen der angelegten
Spannung
keinen Strom. Der Strom, der durch den Rückmagnetisierungsstromkreis fließen kann,
wird also begrenzt. Infolge der Begrenzerwirkung der Diode 19 kann der veränderbare
Widerstand 17 auf einen beliebigen Wert, insbesondere auch in der Nähe des Nullwertes
eingestellt werden, so daß der Motor mit niedriger Drehzahl umlaufen kann. Wenn
der Widerstand 17 auf einen niedrigen Wert eingestellt ist, wird im Rückmagnetisierungsstromkreis
ein großer Strom fließen, so daß eine starke Rückmagnetisierung erfolgt, die für
eine entsprechend niedrige Drehzahl sorgt. Es ist jedoch bei sehr niedriger Drehzahl
beinahe unmöglich, eine vollständige Rückmagnetisierung des Kerns in der Drosselspule
11 hervorzurufen, da eine ausreichende Spannung und somit ein hinreichender Strom
bei solch niedriger Drehzahl vom Anker nicht erzeugt werden.
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In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung zu sehen,
bei der der Bereich der niedrigen Drehzahlen weiter vergrößert ist. Diese Ausführungsform
stimmt im wesentlichen mit der gemäß Fig. 3 überein, wenn man davon absieht, daß
der Widerstand 23 der Fig. 3 durch ein Potentiometer 26 mit einer veränderbaren
Anzapfung 27 ersetzt ist. Die veränderbare Anzapfung 27 ist über die Diode 22 am
veränderbaren Widerstand 17 angeschlossen, an dem die Drehzahl einstellbar ist.
Der Widerstand 17 ist bei dieser Ausführungsform mit der Anzapfung 16 an der sättigbaren
Drosselspule 11 verbunden. Wie jedoch, einleuchtet, kann auch eine gesonderte Rückmagnetisierungswicklung
verwendet werden.
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Bei der Schaltanordnung gemäß Fig.4 wird dem Rückmagnetisierungsstromkreis
eine Zusatzspannung zugeführt, die während der negativen Halbwellen der Netzspannung
zur Gegenspannung des Motors hinzugefügt wird. Während der negativen Halbwellen
der Netzspannung fließt insbesondere durch die Feldwicklung 2 und den Widerstand
26 ein Strom, so daß an der veränderbaren Anzapfung 27 eine Spannung auftritt, die
in Reihe der Gegenspannung des Motors hinzugefügt wird. Die veränderbare Anzapfung
27 ermö@glicht, daß ein beliebiger Anteil der am Widerstand 26 liegenden Spannung
in Reihe zu der Motorgegenspannung angeschlossen werden kann, und leistet einen
gewissen Beitrag zur Steuerung des Stromes, der bei einer speziellen Einstellung
des veränderbaren Widerstandes 17 durch den Rückmagnetisierungsstromkreis fließt.
Selbst wenn der Motor 1 mit sehr niedriger Drehzahl umlaufen kann und die Gegenspannung
des Ankers 3 ganz niedrig ist, kann die am Widerstand 26 abgezapfte Spannung eine
vollständige Rückmagnetisierung des Kerns der sättigbaren Drossel 11 gewährleisten
und einen Betrieb des Motors mit entsprechend niedriger Drehzahl ermöglichen. Wenn
keine Spannung von dem Widerstand 26 geliefert wird, vermag die Gegenspannung des
Ankers 3 bei niedriger Drehzahl nur eine beschränkte Rückmagnetisierung der Drossel
n zu erzielen. Daher nimmt die Drehzahl dann selbsttätig so weit zu, bis ein Wert
der Gegenspannung erreicht wird, durch den die vollständige Rückmagnetisierung des
Kerns bewirkt werden kann.
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Sämtliche Ausführungsformen der Erfindung nach den Fig. 1 bis 4 weisen
gemeinsam als Grundmerkmal auf, daß sie D.rehzahlsteuervorrichtungen und keine Drehzahlregelvorrichtungen
sind. Der Grund dafür, d.aß die Schaltanordnungen gemäß Fig. 1 bis 4 als Drebzahlsteuervorrichtungen
und nicht als Drehzahlregelvorrichtungen bezeichnet sind, liegt darin, daß diese
Schaltanordnungen keine Sollspannung enthalten, mit der die Gegenspannung des Motors
zu Regelzwecken verglichen werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung nach Fig. 5 wird eine Sollgröße benutzt, damit eine Drehzahlregelung erzielbar
ist. Eine Rückmagnetisierungssollwicklung ist für die sättigbare Drosselspule vorgesehen
und liefert eine Sollgröße für die Drehzahl, mit der die Drehzahl des Motors zwecks
Regelung verglichen werden kann.
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Gemäß Fig. 5 ist der Anker 3 über die Leitung 4 mit der Klemme 6 der
Wechselspannungsquelle und über die Leitung 7 mit dem Punkt 8 der Drosselspule 11
verbunden. Der Punkt 12 der Wicklung 11 steht über den Gleichrichter 13 mit der
Klemme 14 der Spannungsquelle in Verbindung. Die Feldwicklung 2 des Motors 1 ist
in Reihe mit der Diode 19 an den Klemmen 6 und 14 angeschlossen. Die Feldwicklung
2 ist von dem Widerstand 23 überbrückt. Der veränderbare Widerstand 17, an dem die
Drehzahl einstellbar ist, ist zwischen die Leitung 4 und die Anzapfung
16 der Wicklung 11 geschaltet. Zu der sättigbaren Drosselspule 11
ist eine Rückmagnetisierungssollwicklung 28 hinzugefügt; ihr eines Ende ist über
eine Leitung 29 mit der Klemme 6 der Stromquelle verbunden, während ihr anderes
Ende über einen Widerstand 31 an der einen Elektrode einer Diode 32 angeschlossen
ist. Die andere Elektrode der Diode 32 steht mit der Klemme 14 der Spannungsquelle
in Verbindung. Die Diode 32 ist derart angeschlossen, daß sie während der negativen
Halbwellen der angelegten Spannung den Strom leitet. Die Wicklung 28 ist derart
angeschlossen, daß der von ihrem Strom erzeugte Fluß genauso gerichtet ist wie der
vom Ankerstrom in der Wicklung 11 hervorgerufene Fluß.
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Damit der vom Anker 3 gelieferte Rückmagnetisierungsstrom wirksam
wird und dem Kern der Drosselspule 11 rückmagnetisiert, muß die Gegenspannung zuerst
die Wirkungen der Spannung überwinden, die vom Strom in der Wicklung 28 hervorgerufen
werden. Daher ist ein Vergleich zwischen der Gegenspannung und der von der Wicklung
28 erzeugten Spannung möglich, die als Sollspannung gezeichnet sei. Die Größe der
von der Wicklung 28 erzeugten Spannung wird insbesondere durch den Widerstand 31
bestimmt, der veränderbar ausgeführt sein kann, um den Bereich der Drehzahlregelung
auszudehnen. Um den Kern der Drosselspule 11 rückzumagnetisieren, muß der Strom
durch den Rückmagnetisierungsstromkreis, der durch die Gegenspannung des Ankers
und die Einstellung des veränderbaren Widerstandes 17 festgelegt ist, die Spannung,
die von der Wicklung 26 erzeugt wird, zunächst überwinden. Der überschuß der Gegenspannung
ruft die Rückmagnetisierun.g hervor.
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Bei der Schaltanordnung nach Fig.5 wird der Teil 9 der Drossspule
11 als Rückmagnetisierungswicklung benutzt; diese Schaltung weist außerdem einen
Rückmagnetisierungsstromkreis auf, der unmittelbar am Motoranker angeschlossen ist.
Es ist klar, daß eine gesonderte Rückmagnetisierungswicklung wie bei der Schaltanordnung
nach Fig. 2 verwendbar ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 werden die niedrigen
Drehzahlen des Motors wegen des großen Stroms begrenzt, der normalerweise während
der positiven Halbwellen der angelegten Spannung durch
den Rückmagnetisierungsstromkreis
fließen würde. Um den Drehzahlbereich auszudehnen, kann die Rückmagnetisierungsschaltung
gemäß Fig. 3 oder 4 Anwendung finden.
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Bei allen Ausführungsformen der Erfindung wird der Strom zur Herbeiführung
eir_er Rückmagnetisierung des sättigbaren Kerns der Drosselspule vom Anker während
derjenigen Zeitspannen erzeugt, in denen er keinen Strom aus dem Netz aufnimmt.
Infolgedessen tritt während der negativen Halbwelle der Wechselspannung eine gewisse
dynamische Bremsung auf. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß
Fig.6 ist eine Schaltanordnung vorgesehen, in der der Rückmagnetisierungsstrom von
der Wechselspannungsquelle geliefert wird. Die durch die Drehzahl bewirkte Gegenspannung
wird lediglich zur Steuerung der Größe dieses Stromes benutzt. In der Schaltung
gemäß Fig. 6 wird auch die Rückmagnetisierungssollwicklung 28 für die Drosselspule
11 benutzt und bildet daher eine Drehzahlregelanordnung. Der Unterschied zwischen
den Schaltungen der Fig. 5 und 6 besteht in der Beeinflussung der Rückmagnetisierung.
die gemäß Fig. 6 über einen Transistor 33 ausgeführt wird, der eine gesonderte Rückmagnetisierungswicklung
34 speist. Der Emitter 36 eines npn-Transistors 33 ist über einen veränderbaren
Widerstand 37, an dem die Drehzahl einstellbar ist, an der negativen Klemme des
Ankers angeschlossen. Die Basis 39 des Transistors 33 steht mit der positiven Klemme
des Ankers 3 in Verbindung, während der Kollektor 39 des Transistors über eine Reihenschaltung
mit einem Widerstand 41 und der Rückstellwicklung 34 an der Klemme 14 des Netzes
angeschlossen ist. Infolge dieser Anordnung wird während der negativen Halbwellen
der angelegten Spannung, also wenn die Klemme 14 positiv gegenüber der Klemme 6
ist, eine positive Spannung dem Kollektor 39 des npn-Transistors 33 zugeführt, so
daß dieser leitend gemacht wird. Das Ausmaß der Leitung des Transistors 33 wird
durch die Gegenspannung des Ankers 3 beeinflußt, die sich zwischen der Basis 38
und dem Emitter 36 auswirkt. Die Größe dieser Gegenspannung ist durch die Drehzahl
des Motors und durch die Einstellung des veränderbaren Widerstandes 37 festgelegt.
Dadurch, daß der Transistor als gemeinsames Schaltelement angeschlossen ist, wird
eine relativ große Impedanz in dem den Anker 3 überbrückenden Kreis hergestellt,
so daß große Veränderungen des Widerstandes 37 zulässig sind, insbesondere kann
die Größe des Widerstandes 37 bis auf Null gesenkt werden, ohne daß der überbrückungsstromkreis
während der positiven Halbwelle der angelegten Spannung überlastet ist.