DE2209717A1

DE2209717A1 - Anordnung mit einem ein- oder mehrphasigen Reluktanzmotor und je einem elektrischen Steuerkreis für die Energiezufuhr zu jeder Phasen wicklung

Info

Publication number: DE2209717A1
Application number: DE19722209717
Authority: DE
Inventors: Wolf H. Bloomfield Hills Mich. Koch (V.St.A.)
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1971-03-08
Filing date: 1972-03-01
Publication date: 1972-09-14
Also published as: DE2209717C2; US3697840A; GB1358942A; CA952181A

Description

Dipl.-Ing. W.Beyer
Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Joehem

Frankfurt am Main ' Freiherr-vom-Stein-Str. 18

In Sachen:

Ford-Werke Aktiengesellschaft

Köln / Rhein ' ^x

Ottoplatz 2

Anordnung mit einem ein- oder mehrphasigen Reluktanzmotor und je einem elektrischen Steuerkreis für die Energiezufuhr zu jeder Phasenwicklung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem ein- oder mehrphasigen Reluktanzmotor und je einem elektrischen Steuerkreis für die Zufuhr der von einer Gleichspannungsquelle gelieferten elektrischen Energie zu einer jeden · Phasenwicklung des Motors während des ZeitIntervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit des von der Phasenwicklung umschlossenen magnetischen Kreises.

Unter Reluktanzmotor wird nachstehend sowohl eine Kraftmaschine wie eine Betätigungsvorrichtung wie ein elektromechanischer Energieumwandlei* verstanden, der einen magnetischen Kreis in Verbindung mit einer oder mehreren Erregerwicklungen sowie einen ferromagnetisehen Anker oder Läufer aufweist und ein mechanisches Drehmoment oder eine mechani-r' nche Kraft erzeugt, die im wesentlichen proportional dem Quadrat der Amperewindungszahlen und der Zeitdauer der Änderung· der magnetischen Leitfähigkeit (Kehrwert der Reluktanz) als Punktion der Bewegung des Ankers oder Läufers ist. Charakteristisch für diese Motoren sind ein Ständer mit einer einzigen Wicklung für jede Phase und ein ferromagne-

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I. i.'iciu;:· Μ.ίΙ,οτi.al οιιΙ,Ιι.Ή I.(!rider LäuTo!·. Die M'iwffTi«/■»#*; fin;! L,^:iu~ I'orr. 1ICi^)IiUl)Oi* dom oUindor rul'l, oino Voivirideruiif; dor lfoliikt.'inz und dnmit dor Leitfähigkeit do:; von dor Pha.snnwick L uric; umschlossenen magnetischen Kreises hervor· *

Dae von einem derartigen Reluktanzmotor erzeugte Drehmo/nont bzw. die von einem solchen Motor erzeugte Kraft ist proportional dem Produkt aus dem Quadrat der Amperewindungen und der Änderungssteilheit der magnetischen Leitfähigkeit als Funktion der Läuferdrehung. Hieraus folgt, daß ein Motordrehmoment bzw. eine Motorkraft, die positiv in bezug auf eine beliebige Bezugsgröße ist, nur entwickelt wird, wenn die Amperewindungen während eines Intervalls aufrechterhalten werden, in welchem die magnetische Leitfähigkeit bei der Läuferbewegung zunimmt. Umgekehrt wird ein negatives Motordrehmoment bzw. eine negative Motorkraft entwickelt, wenn die Amperewindungen während eines Intervalls aufrechterhalten werden, in welchem die magnetische Leitfähigkeit mit der Läuferbewegung abnimmt. Somit ist es zur Sicherstellung einer fortgesetzten Drehung des Reluktanzmotors erforderlich, die Amperewindungen in den einzelnen Phasenwicklungen während der Intervalle zunehmender magnetischer Leitfähigkeit aufrechtzuerhalten und derartige Amperewindungen während der Intervalle abnehmender magnetischer Leitfähigkeit abzusenken oder völlig zu eliminieren. Die Erzeugung von Amperewindungen während der Intervalle abnehmender magnetischer Leitfähigkeit würde zu einer Bremswirkung führen.

daß es wünschenswert ist Aus den vorstehenden Erläuterungen geht hervor,/dem Motor Wicklungsstrom während solcher Intervalle zuzuführen, in denen die magnetische Leitfähigkeit mit der Drehung des Läufers zunimmt, und diesen Strom während der Intervalle, in denen die magnetische Leitfähigkeit mit der Läuferdrehung abnimmt, zu unterbrechen. Das Betreiben eines Reluktanzmotors erfordert deshalb einen Steuerkreis zur Steuerung

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der Zufuhr und Unterbrechung des Wicklungnslroines in den geeigneten Lauferstellungen. Da das entwickelte Drehmoment proportional dem Quadrat der Amperewindungen ist und deshalb nicht von der augenblicklichen Richtung des Stromes abhängt, kann der Steuerkreis sowohl mit Gleichstrom, Wechselstrom wie auch einer Kombination beider Stromarten betrieben werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen ein- oder mehrphasigen Reluktanzmotor mit je einem elektrischen Steuerkreis für die Zufuhr der von einer Gleichspannungsquelle gelieferten elektrischen Energie zu einer öeden Phasenwicklung des Motors während des Zeitintervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit des von der Phasenwicklung umschlossenen magnetischen Kreises derart zu einer Anordnung zu kombinieren, daß die Intervalle zunehmender magnetischer Leitfähigkeit in möglichst hohem Maße für die Drehmomenterzeugung ausgenutzt werden, während in den Zeitintervallen abnehmender magnetischer Leitfähigkeit kein ein Bremcmoment bewirkender Strom in den Phasenwicklungen fließt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jede Phasenwicklung des Motors wenigstens angenähert in ihrer Mitte eine Anzapfung aufweist, an welcher die eine Klemme der Gleichspannungsquelle unmittelbar angeschlossen ist, und daß der Steuerkreis einen ersten Schaltungsteil zviischen der anderen Klemme und dem einen Ende der Phasenwicklung auf\i;eist, über welchem dem einen Teil der Phasenwicklung elektrische Energie zuführbar ist, und einen zweiten Teil, durch wel- · chen die dem ersten Wicklungsteil zugeführte magnetische Energie in den restlichen Teil der Phasenwicklung ausbreitbar ist. Zweckmäßig enthält dabei die Steuerschaltung weitere mit der Phasenwicklung und der zweiten Klemme der Gleich.-spannungsquelle verbundene Schaltungskomponenten zur Rückführung der in der Phasenwicklung gespeicherten elektrischen Energie in die Gleichspannungsquelle. Dabei kann der zweite

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Schaltungsteil des Steuerkreises von einer parallel zur Phasenwicklung geschalteten Halbleiter-Schalteinrichtung gebildet sein, die im angesteuerten Zustand die Phasenwicklung kurzschließt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung enthält dor erste Schaltungsteil des Steuerkreises folgende Komponenten: eine primäre Halbleiter-Schalteinrichtung, die zwischen der zweiten Klemme der Gleichspannungsquelle und der Wicklung angeschlossen i st; eo-neri mit zwei Klemmen versehenen Gleichrichter, dessen eine Klemme mit der zweiten Klemme der Gleichspannungnquelle und dessen andere Klemme mit der Phasenwicklung verbunden ist; und einem an die primäre Halbleiter-Schalteinrichtung angekoppelten Kommutierungskreis zur Umschaltung der primären Halbleiter-Schalteinrichtung. Dabei ist die zweite Klemme des Gleichrichters vorzugsweise an das Ende des restlichen Teils der Phasenwicklung angeschlossen. Außerdem ist es zweckmäßig, die primäre Halbleiter-Schalteinrichtung durch einen siliziumgesteuerten Gleichrichter zu bilden.

Durch die Erfindung ist es möglich, nicht nur der Gleichstromenergiequelle während der Erregung des ersten Teils der Fiotorwicklung elektrische Energie zu entnehmen und der Gleichstromquelle während der Entregung der Motorwicklung Energie wieder zurückzuführen, sondern darüber hinaus den restlichen Teil der Phasenwicklung für die magnetische Erregung der Luftspalte zwischen den Ständer- und den Lauforpolon während eines größeren Absclmi Lter, des drehmoment erzeugenden Zeitintervalle zu nutzen.

Der erfindungsgemäße Schaltkreis wird vorzugsweise in Verbindung mit einem Reluktanzmotor der Scheibenbauart verwendet. Eine stoßfreie Drehmomenterzeugung wird durch Verwendung mehrerer Phasen, vorzugsweise drei oder mehr er-

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halten. Jede Phase erfordert einen Schaltkreis. Auch enthält jede Phase eine toroidförmige Wicklung, die eine Standerscheibc mit sektorenförrnigen Sektoren aus lamolliertom Stahl umschließt, welche zwischen Sektoren minimaler magnetischer Leitfähigkeit angeordnet sind, die für gewöhnlich aus Aluminium oder durch Einlagen verstärkten Polymeren hergestellt sind. Je eine Läuferscheibe ähnlicher Konstruktion befindet sich an jeder Seite der Ständerscheibe. Die Peripherie einer jeden Läuferscheibe wird von einer-dünnen Schicht» eines mechanisch hochfesten Materials mit niedriger magnetischer Leitfähigkeit wie Glasfaser umschlossen, um die maximal mögliche Läuferdrehzahl zu steigern.

Zusätzlich zu dem Steuerkreis der Erfindung erfordert der Betrieb des Reluktanzmotors die Verwendung einor logischen Schaltung. Die logische Schaltung vollbringt dde Funktion des Ansteuerns der verschiedenen Festkörperschaltoinrichtungen innerhalb des erfindungsgemäßen Steuerschaltkreises. Die spezifische Ausgestaltung der logischen Schaltung hängt von dem gewünschten Arbeitsablauf im Schaltkreis in Hinblick auf die Anforderungen an den Reluktanzmotor ab und bildet deshalb keinen Teil der Erfindung. Darüber hinaus liegt die Ausbildung einer logischen Schaltung zur Schaffung einer bestimmten Abfolge von Ansteuerimpulsen od.dgl., die zur Betätigung des erfindungsgemäßen Schaltkreises genügen, im handwerklichen Können eines Durchschnittsfachmanns.

Im Zusammenwirken mit der logischen Schaltung kann mit der" Motorwelle ein Stellungsfühler verbunden sein, der dazu benutzt werden kann, den Beginn und die Beendigung eines jeden Intervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit anzuzeigen. Ein solcher Stellungsfühler kann beispielsweise aus einer an die Motorwelle angekoppelten drehbaren Scheibe mit die Läuferstellung anzeigenden Löchern darin bestehen, die nacheinander in Deckung mit Fühleinrichtungen wie lichtempfindlichen siliziumgesteuerten Gleichrichtern gelangen, so daß eine derartige Deckung anzeigende Spannungsimpulse erzeugt werden. Ein derartiger Spannungsimpuls vom Stellungsfühler wird dann der logischen Schaltung eingegeben und veranlaßt diese, die

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die Abfolge von Impulsen zu erzeugen, vjelchc die Festkörpereinrichtungen des erfindungsgemäßen Schaltkreises ansteuern und dadurch die Zufuhr von elektrischer. Gleichstromenergie zur Motorwicklung bewirken. Ebenso wie die logische Schaltung gehört der Stellungsfühler nicht zur vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung, teilweise im Schnitt, den Aufbau eines 3-phasigen Scheiben-Reluktanzmotors, der sich besonders vorteilhaft für die Verwendung in Verbindung mit einem Steuerkreis nach der Erfindung eignet.

Fig. 2 das Schaltbild einer ersten Aunführungsform eines Steuerkreises nach der Erfindung,

Fig. 2a das Schaltbild eines zusätzlichen Kommutierungskreises für den Steuerkreis nach Fig. 2 zum zusätzlichen Anschluß an die dortigen Klemmen 102 und 104,

Fig. 3 die Schaltung einer abgeänderten Ausführungsform eines Steuerkreises,

Fig. 4 das Schaltbild einer weiteren abgeänderten Ausführungsform des Steuerkreises und

Fig. 5 bis 9 Schaltbilder verschiedener Ausführungsformen von Kommutierungskreisen zur Verwendung in Verbindung mit Steuerkreisen nach Fig. 2 und 3·

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Motoraufbau ist eine Motorwelle 10 in zwei Lagcrschilden 12 und 14 drehbar gelagert. Mehrere L-förmige Glieder 16 sitzen mit ihren längeren Schenkeln in flachen Nuten nn der Inncn:;oi.tc do:; L,')|';or::ehil(ler> 12. DA ο kürzeren Schenkel der Glieder 16 erstrecken sich axial nach innen und reichen mit ihren Außenseiten etwa bis zum äußeren Umfang des Lagerschildes 12. Dio Glieder 16 bestehen aus

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lameliiertem Stahl mit parallel zur Wcllennchoe verlaufenden

Blechlamellen und weisen an den Stirnflächen der kürzeren

Schenkel radial gerichtete Zungen 18 auf.

Eine erste schraubenförmig um die Motorachse gewundene toroidförmige Ringwicklung 20 liegt mit der einen Hälfte ihrer Breite unter den kürzeren Schenkels der L-förmigen Glieder 16 und wird auf der anderen Hälfte ihrer Breite durch eine Anzahl T-förrniger Glieder 22 in Stellung gehalten. Die Glieder 22 enthalten Nuten zur Aufnahme ϊ der Zungen 18. Ähnliche T-förmige Glieder 24 halten die Wicklung 26 für die zweite Phase des Motors gegen- , über den Gliedern 22 in Stellung, und ein weiterer Satz L-förmiger Glieder 28 wirkt mit den T-förmigen Gliedern 24 zusammen, um die Wicklung 30 der dritten Phase des Motors in Stellung zu halten. Die Glieder 22, 24 und 28 bestehen ebenfalls aus lamelliertem Stahl*

Ringglieder 32, 34 und 36 aus Glasfasermaterial liegen gegen die radial inneren Flächen der Wicklungen 20 bzw. 26 bzw. 30 an und sind mit der äußeren Umfangsfläche je einer Ständerscheibe 38 bzw. 40 bzw. 42 fest verbunden. Eine jede solche Sanderscheibe besteht aus einer Vielzahl tortenstückförmiger lameliierter Stahlblechsektoren 43, die durch ein Material mit niedriger magnetischer Leitfähigkeit wie Aluminium oder verstärktem Phenolharz voneinander getrennt sind. Die Anzahl der Sektoren 43 in jeder Ständerscheibe entspricht der Anzahl der L-förmigen Glieder 16, und die Sektoren in jeder Ständerscheibe fluchten mit diesen Gliedern.

Auf der Welle 10 ist beiderseits der Ständerscheibe 38 je eine Läuferscheibe 50 bzw. 52 zur Vervollständigung des magnetischen Kreises der ersten Phase des Motors befestigt. In ähnlicher Weise befinden sich beiderseits der Ständerscheibe 40 Läuferscheiben 54 und 56 und beiderseits der Ständerscheibe 42 Läuferscheiben 58 und GO, um die entsprechenden magnetischen Kreise der zweiten und dritten Phar.e des Motors zu vervollständigen., Jede Lauf er scheibe

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besteht ebenfalls aus tortenstückförmigen Sektoren 61 aus lamelliertem Stahl, die zwischen Sektoren und einem Material mit geringer magnetischer Leitfähigkeit eingeschlossen sind. In dem dargestellten 3-Phasen-Motor haben die lameliierten Sektoren sowohl der Ständerscheiben als auch der Läuferscheiben eine UmfangserStreckung, die angenähert der Breite der L-förmigen Glieder 16 entspricht, und sind beiderseits von dem Material mit geringerer magnetischer Leitfähigkeit in doppelter Umfangserstreckung eingeschlossen. »

In die äußere Umfangsflache einer jeden Läuferscheibe 50, 52, · 54-, 56, 58, 60 ist eine schmale Nut eingearbeitet und mit einer bruchfesten Schicht 62 aus Glasfasermaterial ausgefüllt. DietjJLamellierten Sektoren 61 der Läuferscheiben jeder Phase fluchxen miteinander. Darüber hinaus sind die lamellierten Sektoren 61 der Läuferscheiben 55, 56 in der zweiten Phase in Umfangsrichtung um die Umfangserstreckung eines Sektors 61 der Läuferscheiben 50, 52 der ersten Phase versetzt, und die lamellierten Sektoren der Läuferscheiben 58, 60 in der dritten Phase sind abermals in der gleichen Richtung um die Umfangserstreckung eines lamellierten Sektors der Scheiben 54, 56 in der zweiten Phase versetzt. Wenn daher die Sektoren 61 der Lauferscheiben 50 und 52 mit den Sektoren 43 der Ständerscheibe 38 fluchten, liegen die Sektoren 61 der Rotorscheiben 54 und 56 in einer Linie zu imaginären Sektoren der Ständerscheibe 40 neben den lamellierten Sektoren, und die Sektoren 61 der Rotorscheiben 58 und 60 liegen in einer Linie zu imaginären Sektoren der Ständerscheibe 42, die sich an der gegenüberliegenden Seite der dortigen lamellierten Sektoren 61 anschließen. Nicht dargestellte Zuganker erstrecken sich durch Bohrungen 64 in den Lagerschilden 12 und 14 und halten die einzelnen Teile

des Motors zusammen.

Der Verlauf der magnetischen Flüsse ist in Fig. 1 durch gestrichelte Linien 70,' 72 und 74 angedeutet. Ein Zeitabschnitt zunehmender magnetischer Leitfähigkeit für diese Flüsse beginnt angenähert in dem Zeitpunkt, in welchem die

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Vorderkanten der lameliierten Rotorsektoren 61 beginnen, sich mit den Ständersektoren 43 des Motors axial zu überdecken. In Pig. 1, in'welcher eine Drehung der Welle 10 im Uhrzeigersinn angenommen ist, befinden sich die RotorSektoren 61 der dritten Phase Xn einer Stellung, in welcher die magnetische Leitfähigkeit gerade als Folge der einsetzenden Überdeckung der RotorSektoren 61 mit den lameliierten Ständersektoren 43 anzusteigen beginnt. Die magnetische Leit-» fähigkeit setzt diesen Anstieg fort, bis sich die lameliierten Sektoren 61 des Rotors in voller Überdeckung mit den lameliierten Sektoren 43 des Ständers befinden, woraufhin die Leitfähigkeit beginnt wieder abzunehmen. Um ein positives Motordrehmoment zu erzeugen, muß der erfindungsgemäße Steuerkreis demnach der jeweiligen Phase Wicklungsstrom während der Zeitspanne zunehmender magnetischer Leitfähigkeit liefern, und dieser Wicklungsstrom muß, wenn eine Motorbremsung verhindert werden soll, wieder unterbrochen werden, bevor die magnetische Leitfähigkeit abzunehmen beginnt, wenn die lameliierten Sektoren des Läufers und des Ständers beginnen, sich aus dieser Überdeckungsstellung wieder herauszubewegen.

Wie oben bereits festgestellt wurde, liefert Wicklungsstrom während des Intervalls abnehmender magnetischer Leitfähigkeit ein negatives Drehmoment und ruft somit eine Bremswirkung hervor, die unerwünsch ist, es sei denn, die Motordrehzahl soll herabgesetzt werden und/oder es soll mechanische Energie in elektrische Energie (Nutzbremsung) umgewandelt werden.

Um den Durchschnittswert des vom Motor entwickelten Drehmomentes so groß wie möglich zu machen, während gleichzeitig dio Wicklungsverluste und die magnetischen Sättigungs-

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Verluste zur Erhaltung eines hohen Wirkungsgrades so klein wie möglich gehalten werden, müßte die Motorwicklung im Idealfall mit Amperewlndungen gespeist werden, welche die Form einer Rechteckwelle jjuoitzen. Wegen der endlichen Anstiegs- und Abfallszeiten beim Aufbau bzw. Abfallen χ der Amperwindungen ist jedoch eine trapezförmige Wellenform das beste, was erwartet werden kann. Um somit einen maximalen Durchschnittwert des Drehmoments bei maximalem Wirkungsgrad zu erhalten, sollte der Augenblickswert der Amperewindungen in der Wicklung steil von Null auf einen Maximalwert zu Beginn des Intervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit ansteigen, auf diesem Maximalwert während des Intervalls verbleiben und dann schnell auf Null am Ende dieses Intervalls ansinken. Die Ampdrewindungen sollten nicht früher wieder ansteigen als zu Beginn U^.s nächsten Intervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit.

Der Steuerkreis gemäß Fig. 2 k?nn dazu verwendet werden, der Motorwicklung Amperewindungen ^mit einer Wellenform zuzuführen, die angenähert ideale Trapezform besitzt. In Fig. 2 ist die mit 76 bezeichnete Wicklung eines Reluktanzmotors mit veränderlicher Reluktanz an oder in der Nähe ihrer Mitte 77 an die negative Klemme 78 einer elektrischen Gleichstromquelle in Form einer Batterie 80 angeschlossen. Der Mittelabgriff 77 teilt die Motorwicklung in einen ersten Teil 76' und einen zweiten Teil 76''· Der erste Wicklungsteil 76■ hat einen inneren Widerstand 82, während der innere Widerstand des zweiten Teils 76·· mit 84 bezeichnet ist. Wenn der Reluktanzmotor mehrere Phasen besitzt, dann stellt die Wicklung 76 die Wicklung einer dieser Phasen dar.

Eine erste Halbleiter-Schalteinrichtung in Gestalt eines siliziumßesteuerten Primärgleichrichtertj 86 ist mit ihrer Anode an die positive Klemme 88 der Batterie 80 und mit ihrer

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Kathode bei 90 an das οinο Ende der Wicklung 76 angeschlossen. Ein zweiter siliziumgesteuerter Gleichrichter 92 ist parallel zur Motorwicklung 76 und in Reihe mit dem ersten Gleichrichter 86 geschaltet. Die Kathode des Gleichrichters 92 ist mit der

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Kathode des gleichrichter 86 verbunden. Ein gewöhnlicher Gleichrichter 94 ist mit seiner Kathode bei 96 an die positive Klemme 88 der Batterie und mit seiner Anode bei 98 an das andere Ende der Motorwicklung 76 angeschlossen. Schließlich kann, weil der Strom für den Motorbetrieb aus der Batterie Ht'oßvieiijc entnommen wird, o:in FiltorkondomsaLor KX) parallel zur Baüterio |^o.".chall;ol; nein.

Der zweite siliziumgesteuerte Gleichrichter 92 ist in Parallelschaltung zur gesamten Wicklung 76 dargestellt. In Wirklichkeit kann er jedoch auch nur parallel zu einem Teil der Wicklung liegen.

Der Schaltkreisteil rechts der Klemmen 102 und 104 in Fig. 2 dient in der Hauptsache zur Umschaltung des Primärgleichrichters 86. Dieser zu diesem Zwecke an den Gleichrichter 86 und die Motorwicklung 76 angeschlossene Umschaltkreis besteht aus einem Kondensator 108 in Parallelschaltung mit einer Induktionsspule 110 und einem mit dieser in Reihe liegenden siliziumgesteuerten Gleichrichter 112. Zwischen dieser Parallelschaltung und der Klemme 10A- befindet sich ein weiterer siliziumgesteuerter Gleichrichter 114.

Wirkungsweise

Die vorstehend beschriebene Steuerschaltung wird in Verbindung mit einer (nicht dargestellten) logischen Schaltung betrieben, durch welche den verschiedenen siliziumgesteuerten Gleichrichtern in dem Steuerkreis nach Fig. 2 die er-

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forderlichen Ansteuerimpulse zugeführt werden. Der letzte von der logischen Schaltung während eines Intervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit zugeführte Impuls mag dem Gleichrichter 114· zugeführt worden sein, um diesen in einen leitenden Zustand zu bringen. Dies hat einen Stromfluß von der Batterie 80 über den Kondensator 108 und den Gleichrichter 114- und weiter durch den ersten Teil 76' der Motorwicklunp; 76 zur Folge. Dadurch wird der Kondensator 108 aufgeladen, wodurch der Belag 116 des Kondensators 108 positiv wird und angenähert die doppelte Batteriespannung erreicht. Nach Aufbau der Ladung am Kondensator 108 wird der Gleichrichter 112 von der logischen Schaltung angesteuert und in seinen leitenden Zustand umgeschaltet. Wenn der Gleichrichter 112 zu leiten beginnt, fließt die Ladung vom Belag 116 des Kondensators 108 in Form eines gewöhnlichen Stromflusses wieder ab, und es sammelt sich wegen der Induktivität 110 eine positive Ladung auf dem Belag 118 des Kondensators 108. Es. findet somit eine Ladungsumkehr statt, wobei der Belag 118 positiv in bezug auf den Belag 116 wird. Aufgrund dieser Ladungsumkehr schaltet der Gleichrichter 112 von selbst ab.

Wetli^caie lameliierten Sektoren 61 am Läufer des Reluktanzmotors zur nächsten Deckungsstellung hin bewegen und damit ein weiteres Intervall zunehmender magnetischer Leitfähigkeit beginnt, beginnt auch die Selbstindukbivität der Motorwicklung 76 wegen der wachsenden magnetischen Kupplungen anzusteigen. Die Anwendung von Amperewindungen auf die Motorwicklung während dieses Intervalls ruft ein positives Drehmoment hervor. Dies wird dadurch erreicht, daß von der logischen Schaltung die Steuerelektrode des Primärgleichrichters mit einem Auslöseimpuls angesteuert wird. Es fließt dann normaler Strom aus der positiven Klemme der Batterie 80 heraus durch ü?n^m§ieichrichter 86 in den ersten Teil 76' der Motorwicklung und von da zurück zur negativen Klemme 78 der Batterie. Wenn die Amperewindungen im ersten Teil 76'

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dor Motorwicklung ^r/G eine vorbcstimmle Höh« orroicht haben, wird der Gleichrichter 114 von der logischen Schaltung angesteuert und in seinen leitenden Zustand umgeschaltet. Da der Belag 118 des Kommutierungskondensators 108 positiv im Verhältnis zum Belag 116 ist, wird der Gleichrichter 86 zurückgeschaltet und nimmt seinen nichtleitenden Zustand an. Dor Kommutierungskondensator 108 entlädt sich dann über den Gleichrichter 114 und den ersten Teil 76' der Motorwicklung in umgekehrter Richtung, so daß der Belag 116 im Verhältnis zum Belag 118 wieder positiv wird. Während dies geschieht, sinkt der Stromfluß durch den Gleichrichter 114 zunehmend ab, und der Gleichrichter 114 schaltet gegebenenfalls von selbst ab. Nun wird von neuem der Gleichrichter 112 angesteuert, um die Polarität des Kommutierungskondensators 108 derart umzukehren, daß sein Belag 118 wiederum positiv gegenüber dem Belag 116 wird.[Während der vorstehend erläuterte Vorgang zum Aufbau der Wicklungs-Amperewindungen besonders vorteilhaft im Bereich niedriger Motordrehzahlen ist, kann es zum Zwecke eines schnellen Stromaufbaus in der Wicklung im Bereich hoher Drohzahlen vorzuziehen sein, die Einschaltung des ersten Gleichrichters 86 vollständig wegzulassen und dadurch für den Stromaufbau nur die Entladung des Kondensator aufgrund Einschaltung des Gleichrichters 114 zu verwenden. Dafür ist selbstverständlich πη beachten, daß vor dem Ansteuern des Gleichrichters 114 der Kondensator^aorart aufgeladen sein muß, daß der Belag 118 im Verhältnis zum Belag 116 positiv ist, wie dies gerade zuvor beschrieben wurde.

Gleichzeitig oder kurz nach dem Zeitpunkt der Ansteuerung dor; Gleichrichters 114 wird dem zweiten Gleichrichter 92 vom Logikkreis ein Ansbeueriiiipuiü zugeführt. Wenn der zweite Gleichrichter 92 leitend vjird, ist die liotorwicklung 76 im wo:;ontlLehen kurzgeschlossen, so daß sich die in der ersten Wicklung 76' der I'Iotorwicklung aufgebaute magnetische Energie durch die gesamte Wicklung 76 hindurch ausbreitet, was zu

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einem Umlauf- oder Freilauf-otrom in der von der Motorwicklung 76 und dem zweiten Gleichrichter 92 gebildeten Leitcrschleife führt. Da die Wicklungs-Ampcrewindungon während eines Intervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit anstehen, wird positives Drehmoment erzeugt, und die magnetische Energie wird in mechanische Energie umgesetzt. Während die Zeit weiterschreitet, nehmen die UmIauf-Amperewindungen in der Größe ab. Dann wird der erste Gleichrichter 86 erneut vom Logikkreis angesteuert. Dies gestattet den Amperewindungen im ersten Wicklungsteil 76' wieder abzunehmen. Der Gleichrichter 114 kann dann erneut ausgelöst werden, um den Primärgleichrichter 86 auszuschalten, und der zweite Gleichrichter 92 kann erneut angesteuert werden, um eine weitere Periode zirkulierenden Stromes in Gang zu setzen, der dann wiederum in der Größe abnimmt .

Es ist auch möglich und bisweilen zum Zwecke der Herabsetzung der Schal tleistungsverlus te der Gle^ira^Lcn'teayf aas Auslösen des Primärgleichrichters 86 wegzulassen und allein mit dem Entladestrom des Kondensators 108, ausgelöst durch Ansteuern des Gleichrichters 114, zu arbeiten, um der Motorwicklung 76 zusätzliche Energie zuzuführen, wodurch die Gesamtamperewindungen zunehmen.

Das zyklische Ansteuern des primären Gleichrichters 86, des Gleichrichters 112 zur Umkehrung der Polarität der. Kommutierungskondensators 108, des Gleichrichters 114 zur Sperrung des Primärgleichrichters 86 und des Sekundärgleichrichters 92 zur Erzeugung eines zirkulierenden Stromes in der gesamten Motorwicklung 76 kann bis unmittelbar vor dem Ende des Intervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit fortgesetzt werden. In diesem Zeitpunkt ist es erwünscht, die Wicklungs-Amperewindungen derart zu beseitigen, daß keine Motorbremsung während des Intervalls abnehmender magnetischer Leitfähigkeit auftritt. Dies wird durch Ansteuern des Gleichrichters 114

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erreicht, wodurch der Primärgleichrichter 86 sperrt, ohne daß daraufhin der Sekundärgleichrichter 92 erneut angesteuert wird. Wenn der Gleichrichter 114 allein angesteuert wird, fließt daher Strom durch den Kondensator 108, wodurch der Primärgleichrichter 86 sperrt und sich eine positive Ladung auf dem Belag 116 des Kondensators 108 ansammelt, bis der Strom für eine Selbstsperrung des Gleichrichters 11A- ausreichend abgefallen ist. Wenn dies geschieht, vermag die magnetische Energie in der Wicklung in die Batterie über den Gleichrichter 94- zurückzukehren. Auf diese Weise wird eine wirksame Rückführung der magnetischen Energie aus der Motorwicklung in die Batterie 80 erhalten.

Die vorstehend beschriebene Aufeinanderfolge von Vorgängen wird zu Beginn des nächsten Intervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit wiederholt. Wenn der verwendete Reluktanzmotor ein Mehrphasenmotor, wie in Fig. 1 dargestellt, ist, dann müssen getrennte Steuerkreise identisch zu dem in Fig. für jede Phase verwendet werden.

Im folgenden wird noch eine andere Betriebsart beschrieben, die vorteilhaft bei mittlerer und hoher Drehzahl ist, vorausgesetzt, daß das Verhältnis zwischen maximaler und minimaler Selbstinduktivität der Motorwicklung 76 mindestens bei 2,5 liegt: Der Kondensator 108 wird durch Auslösung des Gleichrichters 114 geladen, und die Ladungspolarität wird anschließend durch Ansteuern des Gleichrichters 112 gerade wie in den vorhergehenden Fällen umgekehrt, so daß der Belag 118 positiv im Verhältnis zum Belag 116 wird. In dem Zeitpunkt, in welchem die Selbstinduktivität des Motorwicklungsteils 76' anzusteigen beginnt, oder kurz davor wird der Gleichrichter 114 erneut angesteuert, so daß er den Kondensator 108 über den Wicklungsteil 76' entlädt und darin einen Stromfluß aufbaut. Der Kondensatorstrom erreicht einen Schei-

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telwert und fällt dann wieder ab, wodurch er den Kondensator 108 mit umgekehrter Polarität wieder auflädt, so daß der Belag 118 negativ im Verhältnis zum Belag 116 wird. Kurz nachdem der Kondensatorstrom begonnen hat abzunehmen, wird der Primärgleichrichter 86 gezündet, und der den Kondens&torstrom führende Gleichrichter 114- wird ausgeschaltet. Wenn der Wicklungsteil 76' derart ausgelegt ist, daß er eine geeignete An-

zahl von Windungen besitzt, wird der Strom durch den Gleichrichter 86, nachdem er den gesamten Wicklungsstrom vom Gleichrichter 114 übernommen hat, bei niedriger Motordrehzahl nur mäßig ansteigen, bis der Gleichrichter 86 durch Zündung des Gleichrichters 114 ausgeschaltet ist. Dem hat eine Ladungsumkehr des Kondensators 108 vorauszugehen, die durch Zünden des Gleichrichters 112 während des Intervalls zustande gebracht wird, in welchem der Gleichrichter 86 leitend ist. Bei hohen Motordrehzahlen wird der Strom durch den Gleichrichter 86 nach Übernahme des gesamten Wicklungsstromes vom Gleichrichter 114 aufgrund der angestiegenen Gegen-EMK, die im Wicklungsteil 76' erzeugt ist, überhaupt nicht ansteigen oder gerade abfallen, bevor der Gleichrichter 86 durch Zünden des Gleichrichters 114 ausgeschaltet ist.

Es ist selbstverständlich, daß bei der zuletzt beschriebenen Betriebsart das Leitungsintervall des Gleichrichters 86 immer größer sein muß als die erforderliche Zeit zur Umkehr der Ladungspolarität des Kondensators 108 durch Zünden des Gleichrichters 112 und damit die Zeit, während welcher Kondensatorstrom durch die Induktivität 110 fließen kann. Dies stellt einen Grenzwert dar, der überschritten werden muß, wenn zu wenig Zeit für eine Ladungsumkehr aufgrund einer .zu kurzen Zeitdauer ansteigender Motorwicklungsinduktanz bei hoher Motordrehzahl zur Verfugung steht.

Die Mittel, um diese Grenze zu überwinden, bestehen in einem zusätzlichen oder zweiten Satz von Umschaltkreiselementen,

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die an die Klemmen 102 und 104 gemäß E¹Ig. 2a angeschlossen werden. Der zusätzliche Satz besteht aus einem zweiten Kommutierungskondensator 108a, der identisch mit dem ersten Kondensator 108 ist, einem zweiten, mit dem ersten Gleichrichter 114 identischen Kommutierungsgleichrichter 114a, einem zweiten mit dem ersten Gleichrichter 112 identischen Umkehrgleichrichter 112a und einer zweiten mit der Induktivität 110 identischen Induktivität 110a. Für einen Betrieb, bei welchem die Leitungszeit des Gleichrichters 86 kurzer sein soll als die erforderliche Zeitspanne zur Ladungsumkehr, arbeitet der Schaltungsteil nach Fig. 2a wie folgt: Die Gleichrichter und 114a werden gleichzeitig gezündet, um die Kondensatoren 108 und 108a auf angenähert die doppelte Batteriespannung aufzuladen. Die Ladungspolaritäten beider Kondensatoren werden anschließend durch gleichzeitiges Zünden der Gleichrichter 112 und 112a umgekehrt. Wenn die Induktivität dos Wicklungsteils 76' anzusteigen beginnt, oder kurz zuvor wird einer der Umschaltgleichrichter gezündet. Es sei hierbei angenommen, der Gleichrichter 114 werde gezündet. Kurz nachdem der Strom, der den Kondensator 108 in die Motorwicklung 76' entlädt, abzufallen begonnen hat, wird der Gleichrichter 86 gezündet und übernimmt allen Strom durch den Wicklungsteil 76' vom Gleichrichter 114, wodurch dieser ausgeschaltet wird. Der Kondensator 108 ist nun mit negativer Ladung seines Belags 118 gegenüber dem Belag 116 aufgeladen. Diese Polarität wird durch Zünden des Gleichrichters 112 unmittelbar nach der Ausschaltung des Gleichrichters 114 umgekehrt. In dem Zeitpunkt, in welchem der Gleichrichter 86 ausgeschaltet werden soll, wird der Gleichrichter 114a gezündet. Dies kann geschehen, während der Kondensator 108 noch im Begriff ist, seine Ladung umzukehren. Die Ladung des Kondensators 108a hat zur Folge, daß der Stromfluß durch den Wicklungsteil 76' ansteigt und der Gleichrichter 76 umgekehrt vorgespannt wird und ausschaltet. Der Strom im Wicklungsteil 76' errolchU dann einen Schc.itclwe.rt;, fällt hierauf ab und

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induziert in dem anderen Teil 76'■ der Motorwicklung eine Spannung, die den gewöhnlichen Gleichrichter 94 vorwärts in leitendem Zustand vorspannt.

In diesem Punkt sinkt der Strom durch den Kondensator 108a schnell auf Null, wodurch der Gleichrichter 114a ausgeschaltet wird und der Kondensator 108a geladen bleibt, ,so daß sein Belag 118a negativ im Verhältnis zum Belag 116a ist. Unmittelbar hiernach wird der Gleichrichter 112a gezündet, um eine Umkehr der Ladungspolarität des Kondensators 108a in die Wege zu leiten. Nun sind beide Kondensatoren und 108a zum Eintritt in einen neuen Zyklus der Energieversorgung der Wicklungsteile 76' und 76'' entsprechend geladen.

Es verdient Beachtung, daß es möglich ist, das Leitungsintervall des Gleichrichters 86 bis zu dem Punkt zu verkürzen, daß es nicht langer von Nutzen ist, um den Gleichrichter 86 zu zünden und diesen den Motorwicklungsstrom übernehmen zu lassen. Auf diese Weise würde, wenn genug Energie der Wicklung durch zwei aufeinanderfolgende Kondensatorentladungen zugeführt werden kann, die Weglassung der Einschaltung des Gleichrichters 86 in Ordnung gehen und alle Schalt- und Leitungsverluste in Verbindung mit dem Gleichrichter 86 eliminieren. Es dürfte verständlich sein, daß der Parallel-Umschaltkreis nach Fig. 2a auch in Synchronismus mit dem Umschaltkreis nach Fig. 2 betrieben werden kann, wobei dann der Betrieb des Motors und aller anderen Steuerkomponenten qualitativ identisch mit dem zuvor in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Betrieb ist. Der .in Fig. 3 dargestellte Steuerkreis entspricht im wesentlichen dem nach Fig. 2 mit der einen Ausnahme, daß die Anode des Gleichrichters 94- bei 120 an einen Punkt der Motorwicklung 76 zwischen deren Mittelpunkt und dem Ende des zweiten WicklungsteiIs 76'· angeschlossen ist. Diese Abänderung wirkt sich auf die Art aus, in welcher die magnetische Energie in der Motorwicklung

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über den Gleichrichter 94- zur Batterie 80 am Ende des Intervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit zurückgeführt wird.

Der Steuerkreis nach Fig. 2 kann auch durch Anschluß der Anode des zweiten Gleichrichters 92 an einen Punkt längs des zweiten Wicklungsteils 76¹¹ ^r Motorwicklung 76 oder an deren Mittelpunkt 77 anstelle am Punkt 98, wie in Fig. 2 dargestellt, abgeändert werden. Mit diesem abgeänderten Anschluß breitet sich der zirkulierende Stromfiuß in einen zusätzlichen Teil der Wicklung 76 aus, jedoch nicht in der gesamten Wicklung. Dies ist zwar in bezug auf die Unordnung nach Fig.2 weniger vorteilhaft, es entsteht jedoch dessen ungeachtet ein funktioneiler Schaltkreis im Rahmen des Erfindungsgedankens. Auch hat dies den Vorteil einer Verminderung der Sperrspannung, welche der Gleichrichter 92 aushalten muß, die davon betroffenen Stromgrößen sind jedoch entsprechend höher.

Der Steuerkreis nach Fig. 4- zur Steuerung des Eeluktanzmotors ist auch wieder ähnlich dem des Steuerkreises nach Fig. 2 und unterscheidet sich von diesem nur darin* daß die Anode des Gleichrichters 86-an die Klemme 104- gelegt ist und der an die Klemmen 102, 104- und 106 angeschlossene Kommutierungskreis nicht an einem gemeinsamen Strompfad mit dem Lastkreis der Wicklung 76' und des Widerstandes 82 teilhat. Der Hauptvorteil gegenüber den vorbeschriebenen Kommutierungskreisen liegt darin, daß der Kommutierungskreis nach Fig. 4- vollständig unabhängig vom Lastkreis ist und eine Umschaltung auch dann erlaubt, wenn die Impedanz des Lastkreises vorherrschend eine ohmsche Komponente besitzt.

An den Klemmen 102 und 104- liegt beim Steuerkreis nach Fig. 4· eine Induktivität. Ferner sind an die Klemme 104- die Anode eines siliziumgesteuerten Gleichrichters 124- und die Kathode eines gewöhnlichen Gleichrichters 126 angeschlossen. Ein

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Kondensator 128 liegt mit einer seiner Klemmen 134 an der Klemme 102, während ccine andere Klemme 136 mit der Kathode dec Gleichrichters 124, der Anode des Gleichrichters 12G und der Anode eines "weiteren gewöhnlichen Gleichrichters 130 verbunden ist. Der Gleichrichter 150 und eine Induktivität sind in Reihenschaltung mit den vorbeschriebenen Elementen an die Klemme 106 angeschlossen. Es verdient Beachtung, daß die Anode des ersten siliziumgesteuerten Gleichrichters mit dem Umschaltkreis über die Klemme 104 verbunden ist, anstatt wie in Fig. 2 und 3 unmittelbar an die positive Klemme der Batterie 80 angeschlossen zu sein.

Die Funktion des Kommutierungskreises nach Fig. 4 besteht in der Umschaltung des Gleichrichters 86, der über den Kommutierungskreis an die Gleichstrombatterie 80 angeschlossen ist. Zu Anfang sammelt der Kondensator 128 dergestalt eine Ladung an, daß sein oberer Belag 134 positiv im Verhältnis zum unteren Belag 136 wird, wobei die angesammelte Ladung die Folge eine.s Ladestroms von der Batterie 80 über den Kondensator 128, den Gleichrichter 1JO und die Induktivität 132 zur negativen Klemme 78 der Batterie 80 ist. Wenn der Gleichrichter 86 angesteuert wird, fließt Strom durch die Induktivität 122, den Gleichrichter. 86 und den oberen Teil 76' der Motorwicklung 76 zur Batterie 80. Wenn nun gewünscht wird, den Gleichrichter 86 abzuschalten, wird ein Ansteuerimpuls dem Gleichrichter 124 zugeführt, der dadurch leitend wird und einen Resonanz- oder LC-Kreis bildet, dessen Elemente der Kondensator 128, die Induktivität 122, der gesteuerte Gleichrichter 124 und der gewöhnliche Gleichrichter 126 sind. Es fließt dann Ladung vom Belag 134 des Kondensators 128 über die Induktivität 122 und den gesteuerten Gleichrichter 124 zum Belag 136 des Gleichrichters, welch letzterer dadurch positiv gegenüber seinem Belag 134 aufgeladen wird. Diese Ladung ist dann frei, um über den Gleichrichter 126 und die Induktivität 122 zum Belag 134 zurückzukehren.

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Die Ansammlung positiver Ladung auf dem Bolap; 1^6 schal to L jedoch den Gleichrichter 134 aus so daß, wenn diese Ladung zum Belag 134 zurückkehrt, ein weiterer Ladestromfluß ausgeschlossen wird. Sobald der Umschalt gleichrichter 124 gezündet ist, teilt sich der bis dahin über die Induktivität 124 und den Gleichrichter 86 zum Wicklungsteil 76' fließende Strom als Folge der Entladung des Kondensators 128 'vom Gleichrichter 86 aus über den Gleichrichter 124 auf. Dieser Strom steigt anschließend auf eine von der Anfangsspannung " am Kondensator und der Impedanz des aus der Induktivität und dem Kondensator 128 gebildeten Serienresonanzkreises bestimmte Höhe an. Bei diesem Vorgang wird der Gleichrichter umgekehrt vorgespannt und sperrt.

Die Fig. 5 bis 9 zeigen weitere Kommutierungskreise, die an den ersten siliziumgesteuerten Gleichrichter 86 und die Motorwicklung 76 angeschlossen sind und die zum Zwecke der Umschaltung des ersten Gleichrichters 86 benutzt werden können, wobei diese zusätzlichen Schaltkreise jeweils den in Fig. 2 und 3 gezeigten Kommutierungskreis ersetzen.

Der Kommutierungskreis nach Fig. 5 weist einen Kondensator 138 mit Belägen 140 und 142 auf. Der Belag 140 ist mit dem einen Ende einer Induktivität 144 und der Klemme 102 verbunden. Das andere Ende der Induktivität 144 ist an die Kathode eines gewöhnlichen Gleichrichters 146 angeschlossen, dessen Anode mit der Klemme 104 verbunden ist. Der Belag des Kondensators 138 ist mit der Anode eines siliziumgesteuerten Gleichrichters 148 und dem einen Ende einer zweiten Induktivität 150 verbunden. Die Kathode des Gleichrichters 148 ist an die Klemme 104 und die Anode eines zweiten siliziumgesteuerten Gleichrichters 152 angeschlossen, dessen Kethode mit dem anderen Ende der Induktivität 150 verbunden ist, wodurch der Gleichrichter 152 und die Induktivität 150 parallel zum Gleichrichter 148 zu liegen kommen.

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Im Betrieb dieses Schaltkreises wird zunächst der Gleichrichter 148 angesteuert, um einen Stromfluß über den Kondensator 138, den Gleichrichter 148, don oberen Toil ^r/G' der Motorwicklung und die Batterie- 80 hervorzurufen. Nachdom r.ich auf dem Belaß 140 des Kondensators eine positive Ladung angesammelt hat, sperrt der Gleichrichter 148 von selbst. Hierauf werden den Gleichrichtern 86 und 152 gleichzeitig Ansteuerimpulse zugeführt, wodurch ein Resonanzkreis mit dem Kondensator 138, dem Gleichrichter 86, dem Gleichrichter 152 und der Induktivität 150 gebildet wird. In der Form eines gewöhnlichen Stromes fließt die auf dem Belag 140 des Kondensators 138 angesammelte positive Ladung in diesem Kreis und sammelt sich auf dem entgegengesetzten Belag, nämlich dem Belag 14-2 des Kondensators. Diese positive Ladung verbleibt auf dem Belag 142, weil der Gleichrichter 152 umgekehrt vorgespannt wird und von selbst sperrt. Falls es erwünscht ist, den Primärgleichrichter 86 (der zwischen den Klemmen 102 und 104 angeschlossen ist) auszuschalten, wird der Gleichrichter 148 noch einmal angesteuert. Die gespeicherte positive Ladung am Belag 142 des Kondensators fließt dann über den Gleichrichter 148 ab und gelangt zur Kathode des Gleichrichters 86, wodurch dieser umgekehrt vorgespannt wird und sperrt. Diese Ladung vom Belag 142 ist dann frei, über den Gleichrichter 146 und die Induktivität 144 zurück zum Belag 140 des Kondensators 138 zu fließen, wodurch der Belag 140 von neuem eine positive Ladung annimmt. Der Kommutierungskreis nach Fig. 5 ist wegen seiner größeren Unabhängigkeit dem Belastungskreis der Motorwicklung und der Leitfähigkeitsperiode des Gleichrichters 86 insbesondere während des Umladungsvorganges des Kondensators vorteilhaft.

Das Schaltbild nach Fig. 6 zeigt einen gewöhnlichen Gleichrichter 154, dessen Anode an der Klemme 102 liegt und dessen Kathode mit der Anode eines siliziumgesteuerten Gleichrichters 156 und dem einen Belag 158 eines Kondensators 160 verbunden ist. Die andere Klemme 162 des Kondensators ist mit der Anode

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eines siliziumgesteuerten Gleichrichter!:; 164 und dem einen Ende einer Induktivität 166 verbunden. Das andere Ende der Induktivität 166 steht mit der Kathode eines gewöhnlichen Gleichrichters 168 in Verbindung. Die Anode des Gleichrichters 168 ist an die Kathode des gesteuerten Gleichri&hters 164- angeschlossen, wodurch die Reihenschaltung der Induktivität 166 und des Gleichrichters 168 parallel zum Gleichrichter 164 zu liegen kommt. Die Kathoden der Gleichrichter 156 und 164 sind an die Klemme 104 angeschlossen.

Zur Inbetriebnahme des Schaltkreises nach Pig. 6 ist es zunächst notwendig, eine positive Ladung auf dem Belag 158 des Kondensators 160 anzusammeln. Dies geschieht durch Ansteuern des Gleichrichters 164, wodurch ein Strom von der Batterie 80 über den Gleichrichter 154, den Kondensator 160, den Gleichrichter 164, den oberen Teil 76' der Motorwicklung 76 und von da zurück zur negativen Klemme 78 der Batterie zustande kommt. Mit zunehmender Ansammlung von Ladung auf den Kondensator sinkt der Strom, und der gewöhnliche Gleichrichter 154 und der gesteuerte Gleichrichter 164 sperren schließlich von selbst. Eine Auslösung des Gleichrichters veranlaßt die positive Ladung, über den Resonanz- oder LG-Kreis mit dem Gleichrichter 156, dem Gleichrichter 168, der Induktivität 166 und dem Kondensator 160 derart zu fließen, daß dessen Belag 162 positiv gegenüber dem Belag 158 wird. Die Anwesenheit des gewöhnlichen Gleichrichters verhindert ein Schwingen dieser Ladung, wie dies normalerweise in einem LC-Kreis auftreten würde. Der gesteuerte Gleichrichter 156 und der gewöhnliche Gleichrichter 168 sperren von selbst. Die Verwendung des Gleichrichters 154 ist notwendig, um eine Entladung des Kondensators 160 zu verhindern, der anfangs von der Batterie 80 auf ein Potential aufgeladen wurde, das größer als das Potential der Batterie ist. Wenn nun eine Umschaltung des ersten Gleichrichters 86 gewünscht wird, wird der Gleichrichter 164 erneut ange-

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steuert. Wegen der positiven Ladung auf dem Belag 162 dos Kondensators wird der Gleichrichter 86 umgekehrt vorgespannt und sperrt. Der Kondensator entlädt sich über den oberen Teil 76' der Motorwicklung 76» wie dies zuvor beschrieben wurde, und der Belag 158 des Kondensators wird erneut positiv in bezug auf seinen Belag 162. Die Vorteile des Kommutierungskreises nach Fig. 6 bestehen darin, daß sehr niedrige Stromwerte im Wicklungsteil 76', falls erwünscht, aufrechterhalten werden können und daß die Länge der Leitfähigkeitsperiode des ersten Gleichrichters 86 sehr klein gehalten werden kann.

Im Kommutierungskreis nach Fig. 7 ist ein siliziumgesteuerter Gleichrichter 170 in Serie mit einem weiteren siliziumgesteuerten Gleichrichter 172 geschaltet. Die Gleichrichter und 172 liegen parallel zu der Serienschaltung zweier weiterer siliziumgesteuerter Gleichrichter 174 und 176. Ein Kondensator 178 ist mit einem Belag 180 an die Verbindungsklemme der in Serie geschalteten Gleichrichter 170 und 172 und mit seiner anderen Klemme 182 an die Vorbindungsklcmme der i.n Reihe geschalteten Gleichrichter 174 und 176 angeschlossen. Die Anoden der Gleichrichter 170 und 174- sind mit der Klemme 102 und die Kathoden der Gleichrichter 172 und 176 mit der Klemme 104- verbunden. Es versteht sich von selbst, daß der Primärgleichrichter 86 zwischen den Klemmen 102 und 104 liegt.

Im Betrieb werden entweder die Gleichrichter 170 und 176 oder die Gleichrichter 172 und 174 zum Zwecke der Aufladung des Kondensators 178 auf eine ausreichend hohe Spannung zum Umschaltung des ersten Gleichrichters 86 angesteuert. Falls die Gleichrichter 170 und 176 angesteuert werden, fließt Ladung von der Batteriequelle 80 über den Gleichrichter 170, den Kondensator 178, den Gleichrichter 176 und den oberen Teil 76' der Motorwicklung 76 zur negativen Klemme 78 der Batterie. Wenn der Kondensator 178 so aufgeladen wird, daß

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sein Belag 180 eine positive Ladung gegenüber seinem Belag 182 annimmt, sinkt der Strom ab, und die Gleichrichter und 176 sperren von selbst. Dies bereitet den Kommutierungskreis vor, und der primäre Gleichrichter 86 kann dann in leitenden Zustand umgeschaltet werden. Wenn es erwünscht ist, den primären Gleichrichter 86 auszuschalten, weiVlen die Gleichrichter 174 und 172 angesteuert. Dies führt zu einer umgekehrten Vorspannung des primären Gleichrichter:! 86, und dieser schaltet aus, während die Ladung weiter über den Gleichrichter 174, den Kondensator 178, den Gleichrichter und über den oberen Teil 76' der Motorwicklung 76 zur Batterie 80 abfließt. Auf diese V/eise nimmt der Belag 18? des Kondensators 178 eine positive Ladung auf. Wenn erneut eine Umschaltung des primären Gleichrichters 86 verlangt wird, kann dies durch Ansteuern der Gleichrichter 170 und 176 geschehen.

Es ist auch möglich, den Steuerkreis nach !"ig· 7 in analoger Weise wie oben in Verbindung mit i?ig. 2 beschrieben, zu betreiben, wobei eine Entladung des Kondensators über den Motorwicklungsteil 76' zu Beginn des Ansteigens der Wicklungsinduktivität oder unmittelbar davor vorgenommen wird. In einer für niedrige Motordrehzahl vorteilhaften Weise kann dann dieser Entladestrom durch Zünden des Gleichrichters 92, kurz nachdem der Entladestrom seinen Scheitelwert erreicht hat, abgeschaltet werden. Der Gleichrichter 92 wird hiernach durch Zünden eines geeigneben Paares von Gleichrichtern im Kommutierungskreis ausgeschaltet. Bei einer anderen Betriebsart, die für mittlere und hohe Motordrehzahlen geeignet ist, wird dor primäre Gleichrichter 86 gezündet, nachdem ein Kondensator-Entladungsstrom ausgelöst worden int und begonnen hat, von ruri.ncm Scheitelwert wieder abzusinken. Hiernach wird der Gleichrichter 86 durch Zünden eines entsprechenden Paares von Gleichrichtern im Kommutierungskreis wieder ausgeschaltet.

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Ein augenscheinlicher Vorteil des Steuerkreises nach Fig. 7 besteht darin, daß zum Zwecke eines schnellen Aufbaui; den Motorwicklungsstromes und einer nachfolgenden Ausschaltung entweder des Gleichrichters 92 oder des Gleichrichters 86 zwei Kondensatorentladcimpulse in sehr kurzer Aufeinanderfolge zur Verfugung stehen, da kein Warte-Zwischenraum für eine getrennte Kondensator-Ladungnumkehr benötigt wird.

Der Schaltkreis nach Fig. 7 kann anstatt für Kommutierungszwecke auch als ein Hilfskreis für den primären Gleichrichter 86 verwendet werden. In dieser Betriebsart können die Gleichrichter 170 und 176 abwechselnd mit den Gleichrichtern 174 und 172 angesteuert werden. Alle Energie, die in die Motorwicklung fließt, fließt über den Kondensator 178. Weil die Gleichrichter der Fig. 7 von selbst ausschalten, ist ein separater Kommutierungskreis nicht erforderlich. Diese Betriebsart ist besonders vorteilhaft, wenn ein sehr steiles Anwachsen des Stromes im Motorwicklungsteil 76' gewünscht wird und die Dauer der Wicklungsamperewindungen begrenzt werden muß auf einen einzelnen oder zwei oder drei aufeinanderfolgende Stromimpulse vom Kondensator 178. Auch vermeidet die Auslassung des ersten steuerbaren Gleichrichters die Möglichkeit einer übermäßigen Zeitdauer für den Stromwechsel während der Kommutierung des primären Gleichrichters und die durch die .Betätigung des Gleichrichters 86 entstehenden Schaltverluste. Dies kann von Vorteil sein trotz dem Umstandes, daß der Strom über die beiden Gleichrichter fließt und die Verluste in diesen erhöht, bevor er die Motorwicklung erreicht.

In dem Schaltkreis nach Fig. 8 ist eine erste Induktivität 184 mit einem Ende an die Klemme 102 angeschlossen, und ihr an-deres Ende ist mit der Kathode eines Gleichrichters 186 verbunden, dessen Anode an die Klemme 104 angeschlossen ist. Ein Kondensator 188 liegt mit seinem einen Belag I90 an der ersten Induktivität 184 und dor Klemme 102 und mit dem anderen Belag 192 an der Anode eines steuerbaren Gleich-

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richters 19^ und dom einen Ende einer zweiten Induktivität 196. die Kathode den Gleichrichters 19'i ißt mit der Anode des Gleichrichters 186 und dor Klemme 1O^Z! verbunden. Bog andere Ende der zweiten Induktivität 196 ist an die Kathode eines steuerbaren Gleichrichters 19Q angeschlossen, dessen Anode mit der Klemme 102 verbunden ist. Die Anode eines ■weiteren steuerbaren Gleichrichters 200 ist an die Verbindung zwischen der zweiten Induktivität 196 und der Kathode 198 angeschlossen. Die Kathode des Gleichrichters 200 ist mit der Klemme 106 verbunden.

Im Betrieb der Schaltung nach Fig. 8 zum Zwecke der Kommutierung des primären Gleichrichters 86 ist es zuerst notwendig, den Kondensator 188 an seinem Belag 190 positiv aufzuladen. Dies geschieht durch Ansteuern des Gleichrichters 200. Ein Ladestrom fließt hierdurch von der Batterie 80 über den Kondensator 188 und den Gleichrichter 200, bis der Kondensator aufgeladen ist und darauf der Gleichrichter 200 von selbst ausschaltet. Eine Umkehrung der Kondensatorladung wird durch Ansteuern des Gleichrichters 198 erzielt, der dadurch das Fließen eines Stromes in dem von der Induktivität 196 und dem Kondensator 188 gebildeten LC-Kreis ermöglicht, so daß der Belag 192 des Kondensators positiv aufgeladen wird. Wenn gewünscht wird, den primären Gleichrichter 86 zu kommutieren, wird der Gleichrichter 19^zi- ange-· steuert. Dadurch wird die positive Ladung am Belag 192 des Kondensators 188 zur Kathode des primären Gleichrichters 86 geführt, so daß dieser umgekehrt vorgespannt wird und ausscheidet. Gewöhnlicher Strom fließt dann von dem Belag 192 des Kondensators über den steuerbaren Gleichrichter 19'+, den gewöhnlichen Gleichrichter 186, die Induktivität 184· und zurück zum Belag 190 des Kondensators, so daß dieser Belag eine positive Ladung in bezug auf den Belag 192 annimmt. Bei der Schaltung nach Fig. 9 ist eine erste Induktivität mit einem ihrer Enden an das eine Ende einer zweiten Induktivität 204 und die Klemme 102 angeschlossen. Die erste Induktivität 202 ist mit dein anderen Ende an die

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Anode eines steuerbaren Gleichrichters 206 gelegt, und die zweite Induktivität ist mit ihrem anderen Ende der Anode eines steuerbaren Gleichrichters 208 verbunden. Die Kathode des steuerbaren Gleichrichters 206 ist an die Anode eines steuerbaren Gleichrichters 210 und den oberen Belag des Kondensators 212 angeschlossen. In ähnlicher Weise ist die Kathode des. Gleichrichters 208 mit der Anode eines steuerbaren Gleichrichters 214 und dem oberen Belag eines Kondensators 216 verbund on· Die unteren Beläge der Kondensatoren 212 und 216 sind gemeinsam an die Klemme 106 gelegt. In ähnlicher V/eise sind die Kathoden der Gleichrichter 210 und 214 miteinander und mit der Klemme 10A- verbunden. Es läßt sich feststellen, daß der Schaltkreis nach Fig. 9 zwei Sätze in ähnlicher Weise miteinander verbundener Elemente aufweist: Der erste Satz besteht aus der Induktivität. 202, den Gleichrichtern 206 und 210 und dem Kondensator 212, während der zweite Satz aus der Induktivität 204·, den Gleichrichtern 208 und 214 und dem Kondensator 216 gebildet ist.

Eine Kommutierung des Primärgleichrichters 86 kann auch durch die Benutzung von nur einem der beiden Elementensätze, wie sie im vorhergehenden Absatz beschrieben sind, bewirkt werden. Auf diese Weise kann, wenn der Kondensator 212 anfänglich ungeladen ist, der Gleichrichter 206 angesteuert werden, um einen Stromfluß von der Batterie über den Gleichrichter 206 zum Kondensator 212 hervorzurufen, so daß dessen oberer Belag positiv in bezug auf den unteren Belag aufgeladen wird. Der Gleichrichter 206 schaltet dann von selbst ab. Die Spannung am Kondensator 212 wird angenähert gleich dem Doppelten der Spannung der Batterie 80 sein. Wenn es erwünscht ist, den Primärgleichrichter 86 zu kommutieren, wird der Gleichrichter 210 angesteuert. Dies veranlaßt die positive Ladung am Kondensator 212 über diesen Gleichrichter 210 und den oberen Teil 76' der Motorwicklung zurück zum unteren Belag des Kondensators 212 zu fließen. Diese Entladung erfolgt während einer ausreichend großen Zeitdauer,

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so daß die Spannung an der Klemme 10'I- oberhalb der Batteriespannung für ein genügend großes Zeitintervall bestehenbleibt, um eine Kommutierung des Primärgleichrienters 86 zu bewirken. Die erneute Ansteuerung des Gleichrichters 206 lädt . den Kondensator 212 auf ein Potential von angenähert dem Dreifachen der Batteriespannung auf, wobei der obere Belag dieses Kondensators wiederum positiv gegenüber dem unteren Belag wird.

Ein anderer Weg zum Betreiben des Kommutierungskreises nach Fig. 9 derart, daß beide Elementensätze zur Anwendung kommen, besteht darin, beide Gleichrichter 206 und 208 anzusteuern, so daß die Kondensatoren 212 und 216 aufgeladen werden. Der Primärgleichrichter 86 wird dann gezündet, um einen Strom in der Motorwicklung hervorzurufen, und wenn die Kommutierung dieses Gleichrichters gewünscht wird, wird hierauf der Gleichrichter 210 in vorgeschriebener Weise angesteuert. Dann kann ein Ansteuerimpuls dem Sekundärgleichrichter 92 aufgegeben werden, um eine Freilaufwirkung hervorzurufen. Inzwischen wird der Kondensator 212 sich entladen, und der Gleichrichter 210 wird von selbst sperren. Der Freilaufstrom kann dann durch Ansteuern des Gleichrichters 214- unterbrochen werden, wodurch die Ladung veranlaßt wird, vom Kondensator 216 abzufließen und den Sekundärgleichrichter 92 umgekehrt vorzuspannen, so daß dieser sperrt.

Der Schaltkreis nach Fig. 9 kann ohne Anwendung des Primärgleichrichters 86 für den anfänglichen Aufbau des Motorwicklungsstromes verwendet werden. Bei dieser Betriebsart werden die Gleichrichter 206 und 208 angesteuert, die nacheinander von selbst sterben. Dadurch bleiben die oberen Beläge der Kondensatoren 212 und 216 positiv geladen. Ein Ansteuern des Gleichrichters 210 hat dann einen Stromfluß durch die Motorwicklung zur Folge. Der Gleichrichter 210 kann nach Ansteuern des sekundären Freilaufgleichrichters

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von selbst sperren. Zur Ausschaltung des sekundären Freilaufgleichrichters 92 wird der Gleichrichter 214 angesteuert, der dann seinerseits von selbst sperrt. Wenn der Gleichrichter 92 kommutiert ist, wird ein Stromfluß durch den gewöhnlichen Gleichrichter 94 (Fig. 2 und 3) erzeugt, wodurch diexelektrieche Energie zur Batterie 80 zurückfließt. Analog zu den Betriebsarten, die oben zu den Steuerkreisen nach Fig. 2, 2a und 7 beschrieben worden sind, kann auch der Gleichrichter 86 anstelle des Gleichrichters 92 toi mittleren und hohen Drehzahlen gezündet werden, um die Motorkraft zu steigern. Die Ausschaltung des Gleichrichters 86 und die Rückkehr der Wicklungsenergie über den gewöhnlichen Gierichrichter 94 zur Batterie 80 erfolgt" in einer Wei.^r;o, die dem für den Gleichrichter 92 beschriebenen Vorgang entspricht. Der Schaltkreis nach Fig. 9 erlaubt ebenso wie der Schaltkreis nach Fig. 2a im Gegensatz zu allen anderen hier beschriebenen Schaltkreisen das Auftreten eines Entladestroms in unmittelbarer Folge von zwei unabhängig voneinander ausgelösten Kommutierungskondensatorkreisen. Dies bedeutet, daß weder der Gleichrichter 86 noch der Gleichrichter 92 zwischen den aufeinanderfolgenden Kondensatorentladeimpulsen über die Motorwicklung gezündet werden müssen, wodurch die Möglichkeit vermieden wird, daß der zweite Impuls ausgelöst wird, bevor der Strom vom ersten Impuls bis auf Null abgesunken ist. Mit anderen Worten, der Gleichrichter 210 kann, wenn er leitend ist, durch Zünden des Gleichrichters 214 ausgeschaltet wurden, anstatt daß oine Selbstsperrung dadurch zugelassen wird, daß der Motorwicklungsstrom bis auf Null absinkt.

Es bestehen natürlich noch andere Betriebsmöglichkeiten für den Schaltkreis nach Fig. 9-

Wenngleich die in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 bis 9 gezeigten Halbleiter-Schalteinrichtungen im vorstehenden als siliziumgesteuerte Gleichrichter angegeben sind, versteht es sich von selbst, daß auch andere Arten von Thyristo-

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ren oder mit drei Klemmen versehene Halbleiterventile wio Leistungstransistoren, Triacs u.dgl. verwendbar sind.

Bei der praktischen Verwendung des Steuerkreises der Erfindung wird wohlverstanden das Zeitintervall zunehmender magnetischer Leitfähigkeit mit ansteigender Motordrehzahl immer kürzer. Mit anwachsender Motordrehzahl ist deshalb das zum zyklischen Ansteuern der verschiedenen Halbleiter-Scha^teinrichtungen zur Verfügung stehende Zeitintervall immer kleiner und bewirkt eine Begrenzung der zulässigen Anzahl . von Zyklen der Wicklungsemperewindungen, die das positive Drehmoment erzeugen.

Patentansprüche /

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Claims

Pa t ent annpr iiche

M. j Anordnung mit einem ein- oder mehrphasigen Reluktanzmotor und je einem elektrischen Steuerkreis für die Zufuhr der von einer GIeichspannungsquelle gelieferten elektrischen Energie zu einer jeden Phasenwicklung des Motors während des Zeitintervalls zunehmender magnetischer Leitfähigkeit des von der Phasenwicklung umschlossenen magnetischen Kreises, dadurch gekennzeichnet, daß jede Phasenwicklung (76) des Motors wenigstens angenähert in ihrer Mitte eine Anzapfung (77) aufweist, can welcher die eine Klemme (78) der Gleichspannungsquelle (80) unmittelbar angeschlossen ist, und daß der Steuerkreis einen ersten Schaltungsteil zwischen der anderen Klemme (88) und dem einen Ende (90) der Phasenwicklung (76) aufweist, über welchen dem einen Teil (76') der Phasenwicklung (76) elektrische iinergie zuführbar ist, und einen zweiten Teil (Halbleiter-Schalteinrichtung 92), durch welchen die dem ersten Vicklungsteil (76) zugeführte magnetische Energie in den restlichen Teil (76") der Phasenwicklung (76) ausbreitbnr ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerschaltung weitere mit der Phasenwicklung (76) und der zweiten Klemme (88) der Gleichspannungsquelle (80) verbundene Schaltungskomponenten zur Rückführung der in der Phasenwicklung (76) gespeicherten elektrischen Energie in die Gleichspannungsquelle (80) enthält.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Schaltungs-

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teil des Steuerkreises von einer parallel zur Phasenwicklung (76) geschalteten Halblciter-Schalteinrichtung (92) gebildet ist, die im angesteuerten Zustand die Phasenwicklung (76) kurzschließt.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» · dadurch gekonnzeichnet;, daß der erst,c Schaltungstcil des Steuerkreises folgende Komponenten enthält: eine primäre Halbleiter-Schalteinrichtung (86), die zwischen der zweiten Klemme (88) der Gleichspannungsquelle (90; und/der wicklung (76; angeschlossen ist; einen mit zwei Klemmen versehenen Gleichrichter (9²I-) dessen eine Klemme mit der zweiten Klemme (88) der Gleichspannungsquelle (80) und dessen andere Klemme mit der Phasenwicklung (76) verbunden ist; und einem an die primäre Halbleiter-Schalteinrichtung (86) angekoppelten Kommutierungskreis zur Umschaltung der primären Halbleiter-Schalteinrichtung.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Klemme des Gleichrichters (94) an das Ende des restlichen Teils (76") der Phasenwicklung (76) angeschlossen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5j dadurch gekennzeichnet , daß die primäre Halbleiter-Schal t einrichtung (86) von einem siliziumgesteuerten Gleichrichter gebildet ist.

7- Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutierungiikreis Tür die primäre Halbleiter-Schalteinrichtung (86) folgende Schaltungskomponenten enthält: einen Kondensator (1j58), dessen erster Belag (140) an die zweite Klemme (88) der Gleichspannungsqueile (80) angeschlossen ist; eine erste Induktivität (144), die mit einem Ende an den ersten

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Belag (140) des Kondensators (138) angeschlossen ist; einen Konunutierungskreis-Gleichrichter (146), dessen Kathode mit dem anderen Ende der ersten Induktivität(144) und dessen Anode mit der Klemme der primären Halbleiter-Schalteinrichtung (86) verbunden ist, die mit dem einen Ende (90) der Phasenwicklung (76). verbundenen Klemme der primären Halbleiter-Schaltviinrichtunc (86) verbunden ist eine erste Halbleiter-Schalteinrichtung (148); eine zweite Induktivität (150), deren eines Ende- mit der einen Klemme der ersten Halbleiter-Schalteinrichtung (148) und dem zweiten Belag (142) des Kondensators (138) verbunden ist; und eine zweite Halbleiter-Schalteinrichtung (152),deren eine Klemme mit der anderen Klemme der ersten Halbleiter-Schal t einrichtung (148) und der Anode des Kommuticrungskreis-Gleichrichters (146) verbunden ist, während eine andere Klemme der zweiten Halbleiter-SchaIteinrichtung (152) derart mit dem anderen Ende der zweiten Induktivität (150) verbunden ist, daß die zweite Halbleiter-Schalteinrichtung (152) und die zweite Induktivität (150) parallel zur ersten Halbleiter-Schalteinrichtung (148) liegen.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutierungskreis für die primäre Halbleiter-Schalteinricbtung (86) folgende Schaltungskomponenten enthält: einen ersten Gleichrichter (154), dessen Anode an die zweite Klemme (88) der Gleichspannungsquelle (80) angeschlossen ist; eine erste Halbleiter-Schalteinrichtung (156), deren eine Klemme an die Kathode des ersten Gleichrichters (154) angeschlossen ist; einen Kondensator (160), dessen erster Belag (158) mit der Kathode des ersten Gleichrichters (154) verbunden ist; eine zweite Halbleiter-Schalteinrichtung (164), deren eine Klemme mit dem zweiten Belag (162) des Kondensators (160) verbunden ist; eine Induktivität (166), deren eines Ende mit der einen Klemme der zweiten Halbleiter-Schalteinrichtung (164) und dem zweiten Belag (162) des Kondensators (160) verbunden ist; und einen zweiten Gleichrichter (168), dessen

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Anode mit den anderen Klemmen sowohl der ernten wie der zweiten Halbleiter-Sehalteinrichtung (156 bzw. 164) und deren Kathode mit dem anderen Ende der Induktivität (166) derart

* ) verbunden sind, daß der zweite Gleichrichter (168) in Reihe zueinander und parallel zur zweiten Halbleiter-Schalteinrichtung (164) liegen, wobei die Anode des zweiten Gleichrichters (168) und die anderen Klemmen der ersten und der zweiten Halbleiter-Schalteinrichtung (156 bzw. 164) gemeinsam an das eine Ende (90) der Phasenwicklung (76) angeschlossen sind. *_{)und die} induktivität (166)

9« Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutierungskreis für die primäre Halbleiter-Schalteinrichtung (86) folgende Schaltungskoinponenten enthält: eine erste'und eine zweite Halbleiter-Schalteinrichtung (170 bzw. 172), welche derart in Serie geschaltet sind, daß die zweite Klemme der ersten Halbleiter-Schalteinrichtung (170) mit der ersten Klemme der zweiten Halbleiter-Schalteinrichtung (172) verbunden sind; eine dritte und eine vierte Halbleiter-Schalteinrichtung (174 bzw. 176) welche derart in*Serie zueinander geschaltet sind, daß die zweite Klemme der dritten Halbleiter-Schalteinrichtung (17^) mit der ersten Klemme der vierten Halbleiter-Schalteinrichtung (176) verbunden sind, wobei die ersten Klemmen der ersten und der dritten Halbleiter-Schalteinrichtung (170 bzw. 17^) zusammen an die zweite Klemme (88) der Gleichspannungsquelle (80) und die zweiten Klemmen der zweiten und der vierten Halbleiter-Schalteinrichtung (172 bzw. 176) an das eine Ende (90) der Pha.-enwicklung (76) angeschlossen sind ; und einen Kondensatox', dessen einer Belag (I8O) an axe Verbindung zwischen der ersten und der zweiten HaIbIexter-Schalteinrichtung (I70 bzw. 172) und deren anderer Belag an die Verbindung zxvischen der dritten und der vierten Halbleiter-Schalteinrichtung (174 bzw. 176) geschaltet sind.

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10. Anordnung nach einem der Ansprüche ^l\ bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Koii;mutierungskreis für die primäre Ilulbloitcr-Schalteinrichtung (8G) folgende Schaltungskomponentcn enthält: eine erste Induktivität (18^) ι deren eines Ende an die zweite Klemmo (88} der GleichspannungGquelle (80) angeschlossen ist; einen Kominutiorungskreis-Gleichr.ichter (186), dessen Kathode mit dorn anderen Ende der ersten Induktivität (18Λ) verbunden ist, während die Anode des Gleichrichters (186) an das eine l-jiclo (90) der Phasenwicklung (76) angeschlossen ist; einen Kondensator, dessen einer Belag an das erste Ende der ersten Induktivität (184·) angeschlossen ist; eine erste Halbleiter-Schalteinrichtung (19*0 > deren eine Klemme mit dem zweiten Belag (192) des Kondensators (188) und deren andere Klemme mit der Anode des Kommutierungskreis-Gleichrichters (186) verbunden sind; eine zweite Induktivität (196), deren eines Ende mit dem zweiten Belag (192) des Kondensators (188) ver- " bunden ist; eine, zweite Halbleiter-Schalteinrichtung (198), deren eine Klemme mit dom ersten Belag (190) des Kondensators (188) und deren andere Klemme mit dom anderen Ende der zweiten Induktivität (196) verbunden sind; und eine dritte Halbleiter-Schalteinrichtung (200), deren eine Klemme mit dem anderen Ende der zweiten Induktivität (196) und der anderen Klemme der zweiten Halbleitor-Schaltoinrichtung (198) und deren andere Klemme mit der Mttelanzapfung (77) <ler Phasenwicklung (76) und der ersten Klemme (78)der Gleichspannungsquelle (80) verbunden sind.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 4- bis 6, d a durch gekennzeichnet, daß der Koinmutierungskreis für die primäre Halblciter-Schaltcinrichtung (86) folgende Schaltungskomponenten enthält: eine erste Induk tivität, aeren eines Ende an die zweite Klemme (88) der Gleichspannungsquelle (80) angeschlossen ist; eine erste

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Halbleiter-Schalteinrichtung (206), deren eine Klemme mit dem anderen Ende der ersten Induktivität (202) verbunden ist; einen ersten Kondensator, deren einer Belag mit der anderen Klemme der ersten Halbleiter-Schalteinrichtung (206) und dem zweiten Belag des. Kondensators (212) verbunden ist, welcher seinerseits an den Mittelabgriff (77) der Phasenwicklung und die erste Klemme (78) der Gleichspannungsquelle (80) angeschlossen ist; und eine zweite Halbleiter-Schalteinrichtung (210), deren eine Klemme mit dem ersten Belag des Kondensators (212) und der anderen Klemme der ersten Halbleiter-Schalteinrichtung (206) verbunden ist, während die andere Klemme der zweiten Halbleiter-Schalteinrichtung (210) an das eine Ende (90) der Phasenwicklung (76) angeschlossen ist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Kommutierungskreis für die primäre Halbleiter-Schalteinrichtung (86) folgende weitere Schaltungskomponenten enthält: eine zweite Induktivität (204), deren eines Ende mit dem ersten Ende der ersten Induktivität (202) verbunden -ist; eine· dritte Halbleiter-Schalt einrichtung (208), deren eine Klemme mit dem anderen Ende der zweiten Induktivität (204) verbunden ist; einen zweiten Kondensator (216), dessen erster Belag mit der zweiten Klemme der dritten Halbleiter-Schalteinrichtung (208) und dessen anderer Belag mit dem zweiten Belag des ersten Kondensators (212) verbunden sind; und einer vierten Halbleiter-Schalteinrichtung (214), deren eine Klemme mit dem ersten Belag des zweiten Kondensators und der anderen : Klemme der dritten Halbleiter-Schalteinrichtung (208) verbunden ist, während die andere Klemme der vierten Halbleiter-Schalteinrichtung (214) mit der anderen Klemme der zweiten Halbleiter-Schalteinrichtung (210) und dem einen Ende (90) der Phasenwicklung (76) verbunden ist.

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13. Anordnung, nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a durch gekennzeichnet, daß die primäre Halbleiter-Schalteinrichtung (86) an die zweite Klemme (08) der Gleichspannungsquelle (80) über den Kommutierungskrcis angeschlossen ist. \

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Kommutierungskreis für die primäre Halbleiter-Schalteinrichtung (86) folgende Schaltungskomponenfcen enthält: eine erste Induktivität (122), deren eines Ende an die zweite Klemme (88) der GleichspannungGquelle (80) und deren anderes Ende an die primäre Halbleiter-Schalteinrichtung (86) angeschlossen sind; eine erste Halbleiter-Schalteinrichtung (124) deren eine Klemme · an die Verbindungsleitung (104) der primären Halbleiter-Schalt einrichtung (86) mit dem anderen Ende der ersten Induktivität (122) angeschlossen ist; einen ersten Gleichrichter (126), dessen Kathode an die Verbindungsleitung (104) zwischen der primären Halbleiter-Schalteinrichtung (86) und dem anderen Ende der ersten Induktivität (122) angeschlossen ist, während die Anode des Gleichrichters (176) mit der anderen Klemme der ersten Halbleiter-Schalteinrichtung (124) verbunden ist; einen Kondensator (128), dessen einer Belag (134) mit dem ersten Ende der ersten Induktivität (122) und dessen anderer Belag (136) mit der Anode des ersten Gleichrichters (126) und der anderen Klemme der ersten Halbleiter-Schalteinrichtung (124) verbunden sind; einen zweiten Gleichrichter (130), dessen Anode mit der Verbindungsleitung zwischen dem zweiten Belag (136) des Kondensators (128) und der anderen Klemme der ersten Halbleiter-Schalteinrichtung (124) und mit der Anode des ersten Gleichrichters (126) verbunden ist, und eine zweite Induktivität (132), deren eines Ende mit der Kathode des zweiten Gleichrichters (130) und deren anderes Ende mit der Mittelanzapfung (77) der Phasenwicklung (76) und der ersten Klemme (78) der Gleichspannungquelle (80) verbunden sind.

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1'/>. Verfahren /.um ßol-rojbori o:i.ri<:r Anordnung; nach oinom dor Ansprüche 1 hi;; Λ'\, (i a d u r c U [■; ο k. ο η η -zeichnet , daß zunächst der ernte Toil (76') dor Phasenwicklung (?6) an die Gleichspannungsquelle (80) zur Erzeugung eines Stromflusses in diesem Wicklungsteil*¹ angeschlossen wird, daß der erste Wicklungnteil (76') sowie der restliche Teil (76") der Phasenwicklung (76) in Serie zueinander kurzgeschlossen werden, so daß sich der Strom in den restlichen Teil (76") der Phasnnvncklung ausbreitet, und daß schließlich der erste Wicklungstnil (76') von der elektrischen Energiequelle (80) abgeschaltet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß der Kurzschluß der Phasenwicklung (76) unterbrochen wird und der erste Teil (76') den? Phasenwicklung (76) erneut an die Gleichspannungsquelle (80) angeschaltet wird.

17° Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß erneut der erste Teil (76') der Phasenwicklung (76) von der Gleichspannungsquelle (80) abgetrennt wird und die in der Phasenwicklung (76) gespeicherte elektromagnetische Energie in die Gleichspannungsquelle (80) zurückgeleitet wird.

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