DE3124097C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
- H02J3/1892—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks the arrangements being an integral part of the load, e.g. a motor, or of its control circuit
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für die an einen
Mehrphasen-Wechselstrommotor angelegte Spannung und für die
diesem zugeführte Leistung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
In den letzten Jahren sind für die Regelung von Asynchronmotoren
bereits Schaltungen entwickelt worden, die im Teillastbetrieb des
Motors dessen Leistungsfaktor verbessern und damit die Verlustleistung
des Motors herabsetzen. Da Asynchronmotoren unter
Teillast gewöhnlich mit einem Leistungsfaktor von nur 0,1 bis 0,2
arbeiten, fließen relativ starke Ströme, wobei nur sehr wenig
Arbeit geleistet wird. In einem derartigen System treten daher
Leistungsverluste von allen Stellen, einschließlich der Motorwicklungen
selbst dann auf, wenn keine mechanische Leistung
abgegeben wird.
Aufgrund dieser Erkenntnis hat man sich bemüht, elektronische
Regeleinrichtungen zu entwickeln, die durch Erhöhung des
Leistungsfaktors des Motors eine beträchtliche Energieeinsparung
ermöglichen.
Eine derartige, eingangs genannte Regeleinrichtung ist beispielsweise
aus der DE-OS 27 30 779 und einem entsprechenden Artikel
von Frank J. Nola von der National Aeronautics and Space Administration
beschrieben worden, der unter dem Titel "Circuit
Saves Power In AC in Induction Motors" im EDN Magazin vom 5.
September 1979 auf S. 185 bis 189 veröffentlicht wurde, sowie im
NASA Tech Brief No. NTN-78/0252 (MFS-23389) unter dem Titel "Save
Power IN AC Induction Motors".
In der zuletzt genannten Veröffentlichung ist eine Leistungsregeleinrichtung
beschrieben, die unter Messung des Verlustwinkels
zwischen Spannung und Strom die Verlustleistung vermindert.
Zu diesem Zweck wird ein Verlustwinkelsignal an eine Schaltung
angelegt, die einen Motor zwingt, innerhalb der für den Motor
maßgebenden Grenzwerte unabhängig von Veränderungen der Last oder
der Netzspannung mit einem konstanten, vorherbestimmten, optimalen
Leistungsfaktor zu arbeiten. Bei abnehmender Last setzt ein
in der Regeleinrichtung angeordneter Festkörperschalter (Triac)
die an den Motor angelegte Spannung und mit ihr die Verlustleistung
herab. Bei zunehmender Last erhöht dieser Schalter die
Spannung wieder auf den erforderlichen Wert.
Diese Regeleinrichtung kann bei Einphasenmotoren ohne weiteres
verwendet werden, hat aber bei Mehrphasenmotoren, beispielsweise
Drehstrommotoren in Sternschaltung den Nachteil, daß der Motor
für die Herstellung von Verbindungen im Motor geöffnet werden muß
(beispielsweise muß die Sternschaltung im Innern des Motors mit
diesem oder mit dem Nulleiter des Drehstromnetzes verbunden
werden), worauf mit jeder Motorphase die Zündschaltung eines
Triacs in Reihe geschaltet werden muß. Ein weiterer Nachteil
dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß nach dem Einschalten
des Motors ein beträchtlicher Leistungsverlust auftritt,
weil der Motor zunächst einen maximalen Anlaufstrom aufnimmt, der
zum großen Teil vergeudet wird, bis die Steuereinrichtung ihren
normalen, stabilen Betriebszustand erreicht.
Als nachteilig ist ferner anzusehen, daß diese Regeleinrichtung
bei der Verwendung für mehrphasige Wechselstrommotoren eine
entsprechende Zahl kompletter Steuersysteme benötigt, wodurch
sich der Aufbau der Regeleinrichtung verkompliziert und deren
Herstellung verteuert. Außerdem fehlen Maßnahmen, die eine
Beschädigung des Motors bei Ausfall einer Phase und bei übermäßiger
Belastung des Motors verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte
Regeleinrichtung der eingangs genannten Art verfügbar zu machen,
die ohne Änderung der Motorwicklungsschaltung an Mehrphasen-
Wechselstrommotoren verwendet werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1
gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die
Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind in den nachgeordneten
Patentansprüchen enthalten.
Durch die Erfindung wird eine einfach aufgebaute Regeleinrichtung
für einen Mehrphasen-Wechselstrommotor geschaffen, die problemlos
arbeitet und für deren Verbindung bei vorhandenen handelsüblichen
Mehrphasen-Wechselstrommotoren kein Eingriff in das Motorgehäuse
und keine Änderung der Motorwicklungsschaltung erforderlich ist.
Das Prinzip der Bildung von künstlichen Sternpunkten in Verbindung
mit einer dreiphasigen Spannungsmessung, jedoch nicht im
Zusammenhang mit einer derartigen Regeleinrichtung, ist bereits
der DE-OS 28 12 339, der DE-OS 23 18 602 sowie der DE-OS 19 04 550 zu
entnehmen.
Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung hat weiterhin den Vorteil,
daß auch für eine spätere Verwendung der Regeleinrichtung bei
einem Dreiphasen-Wechselstrommotor mit Dreieckschaltung oder bei
einem Einphasenmotor der Motor mit Sternschaltung nicht wiederum
geöffnet werden muß, um entsprechende Verbindungen zu lösen. In
günstiger Weise arbeitet die erfindungsgemäße Regeleinrichtung
sowohl bei einem Motor mit drei als auch mit vier Leitungen und
benötigt keine Erdung. Die Regeleinrichtung vermag die an einen
belasteten Mehrphasen-Wechselstrommotor angelegte Spannung und
die diesem Motor zugeführte Leistung energiesparend zu regeln,
wobei diese Regelung nicht auf handelsübliche Drehstrommotoren
beschränkt ist, sondern allgemein für alle handelsüblichen
Mehrphasenmotoren Anwendung finden kann.
Von Vorteil ist weiterhin, daß die Regeleinrichtung bevorzugt so
ausgebildet ist, daß sie zur Begrenzung des Anlaufstroms während
des Anlaufens des Motors einen Strombegrenzer aufweist. Bevorzugt
ist ferner das Abschalten des Motors bei Auftreten eines Überstroms
sowie weiterhin ist eine Stabilisierungseinrichtung vorgesehen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem anschließenden
Beschreibungsteil zu entnehmen, in dem die Erfindung
anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschema einer ersten Ausführungsform einer
Regeleinrichtung für einen Mehrphasen/Wechselstrommotor;
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Überstromauslösefunktion
der Regeleinrichtung;
Fig. 3 ein Schaltschema eines Strombegrenzers der
Regeleinrichtung;
Fig. 4 ein Schaltschema eines Überstromauslösers und
eines Phasenausfalldetektors der Regeleinrichtung;
Fig. 5A ein Schaltschema einer Spannungsmeßschaltung und
einer Anschnittsteuerschaltung der Regeleinrichtung;
Fig. 5B und 5C Diagramme zur Erläuterung der Funktion der
Anschnittsteuerschaltung gemäß Fig. 5A;
Fig. 6A ein Schaltschema eines Bezugssignalgebers und
einer Strommeßschaltung der Regeleinrichtung;
Fig. 6B ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionen des
Bezugssignalgebers und der Strommeßschaltung gemäß
Fig. 6A;
Fig. 7 ein Schaltschema eines Anlaufzeitbegrenzers, eines
Sägezahngenerators, eines Verlustwinkel-Sollwertgebers
und einer Regelstufe der Regeleinrichtung;
und
Fig. 8 ein Blockschema eines Teils einer zweiten Ausführungsform
der Regeleinrichtung.
In der Fig. 1 ist eine Regeleinrichtung gemäß
der Erfindung im Blockschaltbild dargestellt. Eine Meßstufe 10
besitzt eine Spannungsmeßschaltung 12, einen Bezugssignalgeber 14,
eine Strommeßschaltung 16 und einen Summierpunkt 18. Die
Motorregeleinrichtung umfaßt ferner eine Regelstufe 20, eine
Verlustwinkel-Sollwert- und Sägezahngeneratorschaltung 22, eine
Stromversorgungseinrichtung 24, einen Phasenausfalldetektor 26,
einen Anlaufdetektor 28, Summierpunkte 30 und 32, einen
Strombegrenzer 34, einen Überstromauslöser 36, und eine Stellstufe
38 mit einer Anschnittsteuerschaltung 40 und
Thyristoren (SCR) 42 bis 47, die einen Schaltkreis
48 bilden.
Im Betrieb ist die Meßstufe 10 mit einem mehrphasigen
Wechsellstromnetz, in dem dargestellten Beispiel mit einem
Drehstromnetz mit den Phasen A, B und C, verbunden. Diese Meßstufe
dient zum Messen des Verlustwinkels der Netzwechselspannung,
d. h., des Phasenwinkels zwischen der Spannung und dem Strom,
die einem an das Wechselstromnetz angeschlossenen Motor 50 zugeführt
werden. Die Spannungsmeßschaltung 12 ist mit dem Wechselstromnetz
verbunden. Die
Strommeßschaltung 16 ist an den Strombegrenzer 34 angeschlossen.
Das Verlustwinkelsignal wird an einen ersten Eingang
der Regelstufe 20 angelegt.
An einen zweiten Eingang der Regelstufe
20 legt eine Verlustwinkel-Sollwertschaltung
22 eine konstante Spannung an, die am Potentiometer
22 a manuell eingestellt wird. Die Verlustwinkel-Sollwertschaltung
22 wird von der Stromversorgungseinrichtung
24 gespeist.
In Abhängigkeit von den an ihre beiden Eingänge angelegten
Signalen gibt die Regelstufe 20 ein Stellsignal über
den Summierpunkt 30 an die Stellstufe 38 ab, die aufgrund dieses
Stellsignals die an den Mehrphasenmotor 50 angelegte Spannung
und die ihm zugeführte Leistung lastabhängig steuert.
Die Stellstufe 38 besitzt eine Anschnittsteuerschaltung
40, die in Abhängigkeit von der von der Spannungsmeßschaltung
12 gemessenen Spannung in dem Mehrphasennetz und
von dem von dem Summierpunkt 30 abgegebenen Stellsignal
Anschnittimpulse erzeugt, die entsprechend dem jeweiligen
Mehrphasennetz zeitlich gesteuert sind und zur Steuerung eines
Schaltkreises 48 dienen. Zu diesem Zweck werden die Anschnittimpulse
an die Steuerelektroden der gesteuerten Thyristoren
(SCR) 42 bis 47 angelegt.
Die Motorregeleinrichtung gemäß der Erfindung besitzt
einen Strombegrenzer 34, der beim Anlaufen des Motors
den Anlaufstrom begrenzt. Der
Strombegrenzer 34 kann mittels des Schalters 34 a so eingestellt
werden, daß der Anlaufstrom auf einen vorherbestimmten
Prozentsatz des normalen Betriebsstroms begrenzt wird. Zum Begrenzen
des dem Motor 50 zugeführten Anlaufstroms gibt der
Strombegrenzer 34 das Signal CUTBACK über die Summierpunkte
32 und 30 an die Stellstufe 38 ab.
Die Motorregeleinrichtung gemäß der Erfindung besitzt
ferner einen Überstromauslöser 36, dessen Eingang an
den Strombegrenzer 34 angeschlossen ist und der das Vorhandensein
des Motorstroms erfaßt. In dem überstromauslöser 36 wird
der erfaßte Motorstrom mit einem vorherbestimmten, höheren
Schwellenwert verglichen, der beispielsweise 600% des normalen
Betriebsstroms entspricht. Wenn der Motorstrom diesen
Schwellenwert überschreitet, gibt der Überstromauslöser 36
über die Summierpunkte 32 und 30 ein Sofortabschaltsignal
INST TRIP an die Anschnittsteuerschaltung 40 ab, so daß der
Motor 50 sofort abgeschaltet wird und daher nicht beschädigt
werden kann. Der Überstromauslöser 36 spricht ferner verzögert an, wenn
der Motorstrom einen mittels des Schalters 36 a manuell eingestellten,
niedrigeren Schwellenwert überschreitet. Beispielsweise
kann der Schalter 36 a in eine solche Stellung gebracht
werden, daß der Motor abgeschaltet wird, wenn ein Überstrom
vorhanden ist, der einem gegebenen Prozentsatz des normalen
Betriebsstroms, z. B. 100 bis 130% desselben, entspricht. Im
Falle eines derartigen Überstroms gibt der Überstromauslöser 36
über den Anlaufzeitgeber 28 und die Summierpunkte 32 und 30 an
die Anschnittsteuerschaltung 40 ein Signal TIMED TRIP für die
verzögerte Abschaltung ab.
Diese Funktion des Überstromauslösers 36 wird nachstehend
anhand der Fig. 2 erläutert. Nach dem Erfassen eines
nur geringen Überstroms von beispielsweise 150% des normalen
Motorstroms wird der Motor erst nach einer gewissen Zeit, beispielsweise
von 9 s (Fig. 2), abgeschaltet. Nach dem Erfassen
eines relativ großen Überstroms, beispielsweise von 250% des
normalen Motorstroms, wird der Motor dagegen relativ bald abgeschaltet,
z. B. nach etwa 3,5 s (Fig. 2). Gemäß diesem Merkmal
der Erfindung ist die Zeit bis zum Abschalten des Motors
dem Betrag des erfaßten Überstroms umgekehrt proportional.
Das Ausgangssignal TIMED TRIP des Überstromauslösers
36 (Fig. 1) wird über den Anlaufzeitgeber 28 an die Anschnittsteuerschaltung
40 angelegt. Während des Anlaufens des Motors
unterdrückt der von der Stromversorgungseinrichtung 24 gespeiste
Anlaufzeitgeber 28 die verzögerte Überstromauslösung,
indem er die Weitergabe des Ausgangssignals TIMED TRIP an die
Anschnittsteuerschaltung 40 verhindert. Infolgedessen kann
keine verzögerte Überstromauslösung erfolgen, wenn beim Anlaufen
des Motors notwendigerweise ein Überstrom auftritt.
Die Motorregeleinrichtung besitzt ferner einen
Phasenausfalldetektor 26, an den die Netzwechselspannung über
die Spannungsmeßschaltung 12 angelegt wird. Wie nachstehend
ausführlicher beschrieben wird, spricht der Phasenausfalldetektor
26 auf den Ausfall einer Phase der Netzwechselspannung
durch Abgabe eines entsprechenden Ausgangssignals über
den Summierpunkt 30 an die Anschnittsteuerschaltung 40 an,
die daraufhin die SCR 42 bis 47 derart steuert, daß die Zuführung
der Motorspannung und des Motorstroms zu dem Motor 50
unterbrochen wird.
Die Fig. 3 ist ein Schaltschema des Strombegrenzers
34 der Motorregeleinrichtung. Der Strombegrenzer 34 besitzt
ein Potentiometer P 2, einen Differentialverstärker A 1, Transistoren
Q 1 und Q 2 sowie Widerstände, Kondensatoren und Dioden.
Im Betrieb werden die Stromsignale A′, B′ und C′ von
dem Schaltkreis 48 (Fig. 1) dem Strombegrenzer 34 zugeführt
und in diesem mittels der Dioden D 1, D 2 und D 3 gleichgerichtet.
Die gleichgerichteten Signale werden am Summierpunkt 52
vereinigt und dann über Spannungsteilerwiderstände R 21 und R 93
an den Pluseingang des Differenzverstärkers A 1 angelegt. Die
gleichgerichteten und vereinigten Signale werden ferner zu
einem nachstehend angegebenen Zweck an den Überstromauslöser
36 angelegt.
An den Minuseingang des Differenzverstärkers A 1 wird
von dem Potentiometer P 2 eine Bezugsspannung über die Diode D 6
und den Widerstand R 22 angelegt. Die Einstellung des Potentiometers
P 2 entspricht der Einstellung des Potentiometers 34 a
(Fig. 1) des Strombegrenzers 34. Wenn die an den Pluseingang
des Differentialverstärkers A 1 angelegten, gleichgerichteten
und vereinigten Signale größer sind als die an den Minuseingang
des Verstärkers A 1 angelegte Bezugsspannung, ist das
Ausgangssignal des Verstärkers A 1 positiv, und dieses
über den Widerstand R 26 an die Basis des Transistors Q 1 angelegte
Ausgangssignal bewirkt, daß der Transistor Q 1 und damit auch
der Transistor Q 2 durchgeschaltet ist. Infolgedessen wird der
sonst über den Widerstand R 26, den Kondensator C 9 und den
Widerstand R 28 der Anschnittsteuerschaltung 40 (Fig. 1) zugeführte
Ausgangsstrom des Verstärkers A 1 zur Erde abgeleitet.
Dies entspricht der Erzeugung des Signals CUTBACK durch den
Strombegrenzer 34. Dieses Signal wird über die Summierpunkte
32 und 30 an die Anschnittsteuerschaltung 40 angelegt, wo es
das von der Regelstufe 20 an die Anschnittsteuerschaltung 40
angelegte Stellsignal verkleinert und dadurch den Motorstrom
begrenzt.
Fig. 4 ist ein Schaltschema des Überstromauslösers
36 und des Phasenausfalldetektors 26 der Motorregeleinrichtung.
Der Überstromauslöser 36 besteht im wesentlichen aus
einem Phototransistor I 1, Operationsverstärkern A 2 und A 3,
Thyristoren SCR-1 und SCR-2, und weiteren
Schaltungsbestandteilen.
Im Betrieb der Schaltungsanordnung gemäß der Fig. 3
werden die Signale A′, B′ und C′ mittels der Dioden D 1, D 2 und
D 3 gleichgerichtet. Die gleichgerichteten Signale werden nach
ihrer Vereinigung am Summierpunkt 52 dem Überstromauslöser 36
(Fig. 4) zugeführt. Zur verzögerten Überstromauslösung wird
dieses Eingangssignal über den Widerstand R 37 dem Phototransistor
I 1 zugeführt, der aufgrund der ihm nach dem Anlaufen des Motors
50 zugeführten Lichtsignale 54 die verzögerte Überstromauslösung
während der Anlaufzeit unterdrückt. Die Lichtsignale 54 werden
in der nachstehend erläuterten Weise von dem Anlaufdetektor 28
(Fig. 1) erzeugt.
Bei durchgeschaltetem Phototransistor I 1 werden die
Eingangssignale über ein aus den Widerständen R 42 und R 43 und
den Kondensator C 11 bestehendes Filter an den Pluseingang des
Verstärkers A 2 angelegt, an dessen Minuseingang von dem
Potentiometer P 3 über die Diode D 18 und den Widerstand R 44
eine Bezugsspannung angelegt wird. Die Einstellung des
Potentiometers P 3 entspricht der manuellen Einstellung des
Schalters 36 a des Überstromauslösers 36 (Fig. 1) und damit
dem Schwellenwert für die verzögerte Überstromauslösung.
Der Verstärker A 2 hat im Zusammenwirken mit dem Rückkopplungswiderstand
R 47 und dem Rückkopplungskondensator C 12
eine Integrierfunktion, indem er das Eingangssignal verstärkt
und mit einer von dem Widerstand R 47 und dem Kondensator C 12
bestimmten Zeitkonstante integriert. Bei einem großen Ausgangssignal
des Strombegrenzers 34 steigt das Ausgangssignal
des Verstärkers A 2 schnell an, während es bei einem kleinen
Ausgangssignal des Strombegrenzers 34 nur langsam ansteigt.
Infolgedessen kann der Verstärker A 2 des Überstromauslösers 36
eine verzögerte Überstromauslösung bewirken, d. h., daß bei
einem großen Überstrom (großes Ausgangssignal des Strombegrenzers
34) das Ausgangssignal des Verstärkers 12 schnell ansteigt
und daher der Motor schnell abgeschaltet wird, während
bei einem kleinen Überstrom (kleines Ausgangssignal des Strombegrenzers
34) das Ausgangssignal des Verstärkers A 2 nur langsam
ansteigt, so daß der Motor erst später abgeschaltet wird.
Das Ausgangssignal des Verstärkers A 2 wird über einen
Summierpunkt 56 an den Minuseingang des Verstärkers A 3 angelegt,
der als Vergleicher arbeitet, an dessen Pluseingang eine
Bezugsspannung angelegt wird. Wenn die Spannung an dem Minuseingang
des Verstärkers A 3 höher ist als die Bezugsspannung,
ist das über den Basiswiderstand R 54 an den Transistor Q 4 angelegte
Ausgangssignal des Verstärkers A 3 klein und daher
der Transistor Q 4 durchgeschaltet. Beim Durchschalten des
Transistors Q 4 wird über den Widerstand R 55 und die Diode
D 20 der Gleichrichter SCR-1 und über den Widerstand R 58 und
die Diode D 21 der Gleichrichter SCR-2 gezündet. Bei gezündetem
Gleichrichter SCR-1 brennt eine die Überstromauslösung
anzeigende Anzeigelampe LED 1. Bei gezündetem Gleichrichter
SCR-2 ist der Schließer 58 geschlossen und wird daher das
sonst der Anschnittsteuerschaltung 40 (Fig. 1) zugeführte
Ausgangssignal zur Erde abgeleitet und durch die sonst an
den Schaltkreis 48 angelegte Zündgleichspannung kurzgeschlossen,
so daß der Motor 50 abgeschaltet wird.
Dank der Integrationsfunktion des Verstärkers A 2
(Fig. 4) wird daher der Motor 50 (Fig. 1) erst nach einer
bestimmten Zeitspanne abgeschaltet, die der Integrationszeitkonstante
entspricht und dem Betrag des von dem Überstromauslöser
36 erfaßten Überstroms umgekehrt proportional ist. Es
wird also eine verzögerte Überstromauslösung erzielt.
Zur sofortigen Überstromauslösung wird das an den
Eingang des Überstromauslösers 36 angelegte Signal über den
Widerstand R 97 und die Diode D 25 auch an den Minuseingang des
Verstärkers A 3 angelegt, d. h. an dem Phototransistor I 1 und
dem Integrierverstärker A 2 vorbeigeführt. Bei der sofortigen
Überstromauslösung bewirkt der Überstromauslöser 36, daß durch
sofortiges Sperren der SCR 42 bis 47 in dem Schaltkreis 48 der
Motor 50 (Fig. 1) sofort abgeschaltet wird, wenn infolge
eines sehr großen Überstroms die an den Minuseingang des Verstärkers
A 3 angelegte Spannung über die an dessen Pluseingang
liegende Bezugsspannung steigt. In der dargestellten Ausführungsform
legen die einen Spannungsteiler bildenden Widerstände
R 97 und R 98 das Eingangssignal über die Diode D 25, die
über die Zenerdiode Z 1 geerdet ist, an den Minuseingang des
Verstärkers A 3 an und erfolgt die sofortige Abschaltung des
Motors 50 (Fig. 1) in etwa 8 ms. Man kann die vorgenannten
Bauelemente natürlich so auswählen, daß die Abschaltung innerhalb
jeder gewünschten Zeit und nach dem Überschreiten jedes
gewünschten Schwellenwertes erfolgt.
Der Phasenausfalldetektor 26 besteht gemäß Fig. 4
im wesentlichen aus den Verstärkern A 4 und A 5 und dem Transistor
Q 5. Gemäß den Fig. 1 und 5A werden die drei Phasenspannungen
A, B und C an die Spannungsmeßschaltung 12 über einen in Fig.
5A mit 60 bezeichneten Transformator angelegt und erzeugt die
Spannungsmeßschaltung 12 u. a. die Ausgangsspannungen 11 A bis
11 C, die gemäß Fig. 4 in je einer der Dioden D 4 bis D 6 gleichgerichtet
werden. Die gleichgerichteten Spannungen werden über
die einen Spannungsteiler bildenden Widerstände R 7 und R 8 an
den Pluseingang des Verstärkers A 4 angelegt. Dieser hat im
Zusammenwirken mit den Widerständen R 68 bis R 70 und den Kondensatoren
C 16, C 17 eine Mittelwertbilde- und Filterfunktion,
so daß sein Ausgangssignal eine gefilterte Mittelwert-Gleichspannung
ist. Dieses Ausgangssignal wird über den Widerstand R 67
an den Pluseingang des Vergleichers A 5 angelegt, an dessen
Minuseingang eine 12-V-Stromquelle über eine Diode D 19 und
einen Widerstand R 66 eine Bezugsspannung anlegt. In der bevorzugten
Ausführungsform ist die an den Minuseingang des Verstärkers
A 5 angelegte Bezugsspannung etwa 25% niedriger als
die Eingangsspannung, so daß beim Ausfall einer Phase die
Mittelwert-Gleichspannung am Ausgang des Verstärkers A 4 etwa
33% unter ihren Normalwert fällt, worauf das Ausgangssignal
des Vergleichers A 5 abfällt. Infolgedessen wird der Transistor
Q 5 durchgeschaltet, so daß zur Anzeige des Phasenausfalls die
Anzeigelampe LED 2 aufleuchtet. Ferner wird der Thyristor
SCR-2 in dem Überstromauslöser 36 (Fig. 4) gezündet, so daß
die Schließer 58 geschlossen werden und die an die Anschnittsteuerschaltung
40 (Fig. 1) angelegte Spannung kurzgeschlossen
wird. Jetzt sperrt die Anschnittsteuerschaltung 40 die
Thyristoren 42 bis 47 des Schaltkreises 48, so daß der
Motor 50 abgeschaltet wird.
Der Thyristor SCR-2 und der Schließer 58 bleiben
geschlossen, bis die Gleichspannung
von +12 V abgeschaltet wird. Zu diesem Zweck kann man
die Stromversorgung
24 abschalten.
Zum Zurücksetzen der Phasenausfallanzeige kann der Fachmann auch
andere übliche Maßnahmen anwenden.
Die Fig. 5A ist ein Schaltschema der Spannungsmeßschaltung
12 und der Anschnittsteuerschaltung 40 der Motorsteuereinrichtung.
Die Spannungsmeßschaltung 12 besitzt mehrere
Transformatoren 60 zum Transformieren der drei Phasenspannungen.
Die Phase A liegt an den Primärwirklungen L 1 und
L 2, die Phase B an den Wicklungen L 3 und L 4 und die Phase C
an den Wicklungen L 5 und L 6. Die transformierte Phasenspannung
A erscheint an den Sekundärwicklungen L 7 bis L 10, die transformierte
Phasenspannung B an den Sekundärwicklungen L 11 bis L 14
und die transformierte Phasenspannung C an den Sekundärwicklungen
L 15 bis L 18. Ferner erscheinen an den Sekundärwicklungen
L 19, L 20 und L 21 die transformierten Phasenspannungen A, B und
C als Signale 11 A, 11 B und 11 C , die, wie vorstehend beschrieben,
an den Phasenausfalldetektor 26 (Fig. 4) angelegt werden.
Gemäß der Fig. 5A umfaßt die Anschnittsteuerschaltung
40 einen Schaltungsteil 40 a für die Phase A, einen Schaltungsteil
40 b für die Phase B und einen Schaltungsteil 40 c
für die Phase C. Da diese Schaltungsteile untereinander gleich
aufgebaut sind, wird die Wirkungsweise der Anschnittsteuerschaltung
40 nachstehend anhand des Schaltungsteils 40 a für
die Phase A beschrieben.
Dieser Schaltungsteil 40 a für die Phase A umfaßt
Diodenbrücken DB 1 und DB 2, einen Operationsverstärker A 6,
Leuchtdioden I 2 und I 3, von diesen optoelektronisch und steuerbare
Thyristoren SCR -3 und SCR-4 und weitere Bauelemente.
Die Funktion des Schaltungsteils 40 a wird nachstehend
anhand der in den Fig. 5B und 5C dargestellten Diagramme
erläutert.
Die an den Eingang des Schaltungsteils 40 a angelegte,
transformierte Phasenspannung A wird über die Diodenbrücke DB 2
einem Phasenschieber zugeführt, der aus der Diodenbrücke DB 1,
dem Transistor Q 6, Widerständen R 1 bis R 4 und Kondensatoren C 1
und C 12 besteht. Der Phasenschieber empfängt ferner ein Signal,
das durch die Summierung des von der Regelstufe 20 ( Fig. 1)
abgegebenen Stellsignals und des Ausgangssignals des Überstromauslösers
36 (Fig. 4) erhalten wird. Diese Summierung erfolgt
an dem Summierpunkt 100 (Fig. 5A), der den Summierpunkten 30
und 32 (Fig. 1) entspricht. Das durch die Summierung erhaltene
Signal enthält ein Stellsignal, das über den Widerstand R 3 an
die Basis des Transistors Q 6 angelegt wird. Da dieses Stellsignal
durch den Vergleich des gemessenen Verlustwinkels zwischen der
Motorspannung und dem Motorstrom mit einer konstanten Bezugsspannung
erhalten wird, bewirkt der Phasenschieber eine dem Ergebnis
dieses Vergleichs proportionale Phasenverschiebung. Bei
Gleichphasigkeit sind der Transistor Q 6 voll durchgeschaltet und
die Brücke DB 1 kurzgeschlossen, und es findet keine Phasenverschiebung
statt. Bei einem kleinen Verlustwinkel ist der Transistor Q 6
teilweise durchgeschaltet, und die Brücke DB 1 bewirkt eine geringe
Phasenverschiebung. Bei einem großen Verlustwinkel ist der
Transistor Q 6 gesperrt und die Brücke DB 1 bewirkt eine Phasenverschiebung
um 180°. In der Fig. 5B ist bei 62 das Eingangssignal
des Phasenschiebers und bei 64 dessen phasenverschobenes
Ausgangssignal dargestellt, das über den Widerstand R 5 an den
Pluseingang des Operationsverstärkers A 6 (Fig. 5A) angelegt
wird.
Der Operationsverstärker A 6 erzeugt eine von dem
phasenverschobenen Ausgangssignal der Diodenbrücke DB 1 abgeleitete
Rechteck-Wechselspannung 66 (Fig. 5B), die von dem
Kondensator C 5 in ein Signal 68 umgeformt wird, mit dem über
die Leuchtdioden I 2 und I 3 die Thyristoren
SCR-3 und SCR-4 optoelektronisch gesteuert werden.
Der an der Sekundärwicklung L 7 erscheinende Teil der
transformierten Phasenspannung A wird über die Dioden D 1 und D 2
an die Widerstände R 9 und R 10 und die Kondensatoren C 6 und C 7
angelegt. In der Fig. 5C ist bei 70 die an die Diode D 2 und
den Kondensator C 7 angelegte Spannung und bei 72 die an die
Diode D 1 und den Widerstand R 9 angelegte Spannung dargestellt.
Bei 74 ist in der Fig. 5C das auch in der Fig. 5B gezeigte
Signal dargestellt, das durch die Summierung der Signale 70
und 72 (Fig. 5C) erhalten wird und zur Stromversorgung des
Thyristors SCR-3 dient (Linie A-A′ in
Fig. 5A).
Der durch das Signal 68 Thyristor
SCR-3, der durch das Signal 74 mit Strom versorgt wird,
erzeugt somit an den Widerständen R 11 und R 12 eine Zündspannung,
die in Fig. 5B bei 76 dargestellt ist und als Steuerspannung
an den SCR 42 in Fig. 1 angelegt wird.
Die Wirkungsweise der Leuchtdiode I 3 im Zusammenwirken
mit dem Thyristor SCR-4 und
ihnen zugeordneten Elementen (Fig. 5A) entspricht der vorstehend
beschriebenen Wirkungsweise der Leuchtdiode
I 2 und
des Thyristors SCR-3, mit dem Unterschied, daß die Leuchtdiode I 3 und der Thyristor SCR-4 auf die entgegengesetzte
Phase der des Impulsspannungssignals 68 in Fig. 5B ansprechen.
Unter Steuerung durch die Leuchtdiode I 3 erzeugt der Thyristor
SCR-4 daher eine Zündspannung für den Thyristor
SCR 43 in Fig. 1. Der Schaltungsteil 40 b für die Phase B und
der des Schaltungsteils 40 c für die Phase C arbeiten ebenso
wie der Schaltungsteil 40 a für die Phase A und erzeugen Zündspannungen
für die Thyristoren SCR 44 bis 47 in Fig. 1.
Fig. 6A zeigt ein Schaltschema des Bezugssignalgebers
14 und der Strommeßschaltung 16 der Motorregeleinrichtung.
Der Bezugssignalgeber 14 besteht im wesentlichen aus
den Verstärkern A 7, A 8 und A 9. Im Betrieb werden die in der
Spannungsmeßschaltung 12 (Fig. 5A) erzeugten Phasenspannungen
11 A bis 11 C über Spannungsteiler R 1 und R 4, R 2 und R 5 bzw.
R 3 und R 6 an den Plus- und den Minuseingang der entsprechenden
Verstärker A 7, A 8 und A 9 angelegt, deren die Fig. 6B
dargestellte Ausgangssignale 90 über je einen Widerstand R 29, R 30
bzw. R 31 an die Summierpunkte 80, 82 und 84 angelegt werden.
Die Strommeßschaltung 16 besteht im wesentlichen aus
den Verstärkern A 10, A 11 und A 12. Im Betrieb werden die Phasenausgänge
des Schaltkreises 48 (Fig. 1)
über Spannungsteiler- und Filternetzwerke R 11, R 12, C 3;
R 15, R 16, C 4; bzw. R 19, R 20, C 5 an den Pluseingang je eines
der Verstärker A 10, A 11 und A 12 angelegt, an deren Minuseingänge
von Spannungsteilern R 9, R 10; R 13, R 14; bzw. R 17, R 18
Bezugsspannungen angelegt werden. Die in der Fig. 6B bei 92
dargestellten jeweiligen Ausgangssignale der Verstärker A 10, A 11 und A 12
werden entsprechend über einen Widerstand R 32, R 33 bzw. R 34 an die
Summierpunkte 80, 82 bzw. 84 angelegt und dort entsprechend mit den jeweiligen Ausgangssignalen
der Verstärker A 7, A 8 und A 9 des Bezugssignalgebers
14 verknüpft. Die auf diese Weise erhaltenen Signale
werden an je eine der Dioden D 101, D 102 und D 103 angelegt,
deren Ausgangssignale Summensignale für je eine Phase darstellen.
Jeder Impuls 94 in Fig. 6B besitzt eine aufgesetzte
Spannungskappe 96, deren Breite dem Verlustwinkel zwischen der Motorspannung
und dem Motorstrom entspricht. Die Summensignale für
die einzelnen Phasen werden an dem Summierpunkt 18 erneut
summiert. Das so erhaltene Gesamtsummensignal wird der Regelstufe
20 (Fig. 1 und 7) zugeführt.
In dem Schaltschema der Fig. 7 sind der Anlaufzeitgeber
28, die Verlustwinkel-Sollwert- und Sägezahngeneratorschaltung
22 und die Regelstufe 20 der Motorregeleinrichtung
dargestellt.
Der Anlaufzeitgeber 28 besteht im wesentlichen aus
dem Verstärker A 13, dem Transistor Q 3 und der Leuchtdiode LED 3.
Im Betrieb erzeugt der Verstärker A 13 im Zusammenwirken mit
den Widerständen R 34, R 35 und R 38, dem Kondensator C 10 und der
Diode D 14 bei anlaufendem Motor ein Ausgangssignal, das über
den Widerstand R 72 an die Basis des Transistors Q 3 angelegt
wird, der dadurch durchgeschaltet wird, so daß die Leuchtdiode
LED 3 leuchtet und durch das Lichtsignal 54 anzeigt, daß der
Motor anläuft. Das von der Leuchtdiode LED 3 erzeugte Lichtsignal
54 wird wie vorstehend beschrieben an den Phototransistor
I 1 des Überstromauslösers 36 (Fig. 4) abgegeben, so daß beim
Anlaufen des Motors die verzögerte Überstromauslösung unterdrückt
wird.
In der Verlustwinkel-Sollwertschaltung
22 (Fig. 1) ist der Rampengenerator 22 a (Fig. 7)
enthalten, der im wesentlichen aus dem Verstärker A 14 besteht,
mit dessen Pluseingang über die einen Spannungsteiler bildenden
Widerstände R 76 und R 77 der Ausgang des Verstärkers A 13
des Anlaufdetektors 28 verbunden ist. Der Verstärker A 14 besitzt
ferner einen über den Kondensator C 25 geerdeten Steuereingang,
mit dem über den Widerstand R 74 der Ausgang des Verstärkers
A 13 verbunden ist. Der Ausgang des Verstärkers A 14
ist mit seinem Minuseingang über eine Rückkopplungsschleife verbunden,
in der der Kondensator C 20 und der Widerstand R 75 angeordnet
sind. Im Betrieb erzeugt der Verstärker A 14 aufgrund des
das Anlaufen anzeigenden Ausgangssignals des Verstärkers A 13
eine rampenförmige Ausgangsspannung, die entsprechend der
durch die Werte des Widerstandes R 75 und des Kondensators C 20
bestimmten Zeitkonstante ansteigt und mittels des Widerstandes
R 79 und des Kondensators C 21 gefiltert wird, die zwischen dem
Ausgang des Verstärkers A 14 und Erde liegen.
Die Verlustwinkel-Sollwertschaltung
22 (Fig. 1) enthält ferner einen Verlustwinkel-Sollwertgeber
22 b mit der Diode D 17, dem Potentiometer P 1, der diesem
zugeordneten Diode D 15 und den Widerständen R 80 bis R 83. Im
Betrieb wird das rampenförmige Ausgangssignal des Verstärkers
A 14 des Rampengenerators 22 a in der Diode D 17 gleichgerichtet
und das gleichgerichtete Signal über den Widerstand R 80 an den
Summierpunkt 88 angelegt, an den ferner über die Diode D 15 und
die Widerstände R 81 bis R 83 eine an dem Potentiometer P 1 eingestellte
Bezugsspannung angelegt wird. Die Einstellung des
Potentiometers P 1 entspricht der vorstehend beschriebenen
manuellen Einstellung des Potentiometers 22 a (Fig. 1) und bestimmt
eine Spannung, die dem Sollwert des Verlustwinkels entspricht.
Diese Spannung wird an dem Punkt 88 mit dem
Ausgangssignal des
Rampengenerators 22 a verknüpft und an die Regelstufe
20 angelegt. Es enthält die konstante Bezugsspannung, mit
der in der Regelstufe 20 die an dem Summierpunkt 18 in Fig. 1
erhaltene Spannung verglichen wird.
Gemäß der Fig. 7 besteht die Regelstufe 20 im
wesentlichen aus dem Verstärker A 15, den ihm zugeordneten Widerständen
R 84 bis R 87, Kondensatoren C 23, C 24 und der Diode
D 16, ferner aus dem Transistor Q 6 mit den ihm zugeordneten Widerständen
R 88 bis R 92 und der Diode D 24. Im Betrieb wird an
den Minuseingang des Verstärkers A 15
ein Signal angelegt, das dem Verlustwinkel
zwischen der Motorspannung und dem Motorstrom entspricht
und wird an den Pluseingang des Verstärkers A 15 die Verlustwinkel-
Sollwert-Spannung angelegt, die am Ausgang des Verlustwinkel-
Sollwertgebers 22 b erhalten wird. Der Verstärker A 15
vergleicht die Verlustwinkelspannung mit der Verlustwinkel-
Sollwertspannung und erzeugt aufgrund dieses Vergleichs ein
Stellsignal, das über den Widerstand R 87 an die Anschnittsteuerschaltung
40 angelegt wird. Wird bei einer Zunahme der Belastung
des Motors 50 (Fig. 1)
die an den Minuseingang des Verstärkers A 15 angelegte
Istwertspannung niedriger, so bewirkt der Verstärker A 15 eine höhere Ausgangsspannung
15 an die Anschnittsteuerschaltung 40 anlegt und
diese, und die Thyristoren 42
bis 47 sind, während längerer Zeiten durchgeschaltet, so daß
die Motorspannung entsprechend steigt. Eine Belastungsabnahme
führt zu dem entgegengesetzten Ergebnis.
Die an dem Punkt zwischen dem mit der 12-V-
Spannungsquelle verbundenen Widerstand R 91 und dem Widerstand
R 92 erhaltene, konstante Spannung wird über den Widerstand R 90
und die Diode D 16 an den Pluseingang des Verstärkers A 15 angelegt,
so daß die Diode D 16 teilweise durchgeschaltet ist. Bei
einer Zunahme der Belastung des Motors 50 (Fig. 1) nimmt die
Ausgangsspannung des Verstärkers A 15 der Regelstufe 20 zu, so
daß die Anschnittsteuerschaltung 40 (Fig. 1) die SCR 42 bis
47 des Schaltkreises 48 während gesteuerter, längerer Zeiträume
durchschaltet. Bei einem Anstieg der Ausgangsspannung des Verstärkers
A 15 wird die mit dessen Ausgang über den Kondensator C 24
verbundene Diode D 16 voll durchgeschaltet, so daß die an den
Pluseingang des Vestärkers A 15 angelegte Spannung und damit
auch die an die Anschnittsteuerschaltung 40 angelegte Ausgangsspannung
des Verstärkers A 15 weiter zunimmt und daher die SCR 42
bis 48 des Schaltkreises 48 noch länger durchgeschaltet sind.
Bei einer Zunahme der Belastung des Motors 50 wird daher in relativ
kurzer Zeit dem Motor eine mehr als ausreichende Leistung
zugeführt, so daß die Gefahr, daß der Motor infolge einer Überbelastung
stehenbleibt, beseitigt oder wenigstens stark vermindert
wird.
Gemäß der Fig. 7 bildet der Widerstand R 83 mit dem
Kondensator C 24 und der Diode D 16 einen Teil eines Spannungsteilers
am Pluseingang des Verstärkers A 15. Bei zunehmender Ausgangsspannung
des Verstärkers A 15 wird der Kondensator C 24
schließlich vollständig aufgeladen, so daß er keine positive
Plusspannung mehr an den Eingang des Verstärkers A 15 rückkoppelt.
Infolgedessen geht die Ausgangsspannung des Verstärkers
A 15 auf den der Belastung des Motors entsprechenden Normalwert
zurück. Wenn daher eine zunehmende Belastung des Motors
dazu geführt hat, daß an die Anschnittsteuerschaltung 40 ein
mehr als ausreichend großes Stellsignal angelegt wird, damit
dem Motor eine höhere Leistung zugeführt und dadurch die Gefahr
eines überlastungsbedingten Stehenbleibens des Motors beseitigt
oder vermindert wird, geht das von der Regelstufe 20 an die
Anschnittsteuerschaltung 40 angelegte Stellsignal bald auf
einen normalen Wert zurück, so daß dem Motor eine seiner Belastung
entsprechende Leistung zugeführt wird.
Dies gilt jedoch nicht während des Anlaufens des
Motors. Während des Anlaufens des Motors bewirkt das Ausgangssignal
des Verstärkers A 13 des Anlaufzeitgebers 28 (Fig. 7),
daß der Transistor Q 6, dessen Basis über die Erdungsdiode D 24
und den Spannungsteiler R 88, R 89 mit dem Ausgang des Verstärkers
A 13 verbunden ist, durchgeschaltet ist, so daß der Kondensator
C 24 und die Diode D 16 geerdet sind. Diese ist mit dem Kollektor
des Transistors Q 6 verbunden, dessen Emitter geerdet ist. Wenn
der Kondensator C 24 und die Diode D 16 geerdet sind, legt der
Verstärker A 15 der Regelstufe 20 an die Anschnittsteuerschaltung
40 kein übertrieben großes Stellsignal an, so daß beim Anlaufen
des Motors 50 (Fig. 1) die diesem zugeführte Leistung
seiner Belastung entspricht, ohne daß die Gefahr eines überlastungsbedingten
Stillsetzens des Motors in der vorstehend
beschriebenen Weise beseitigt oder vermindert wird.
Fig. 8 zeigt in einem Blockschema einen Teil einer
zweiten Ausführungsform einer Motorregeleinrichtung.
Man erkennt in der Fig. 8 den Bezugssignalgeber 14,
die Strommeßschaltung 16 , den Punkt 18 und die Regelstufe
20, die den in der Fig. 1 gezeigten und vorstehend beschriebenen
Teilen entsprechen. In der Ausführungsform gemäß
der Fig. 8 ist zwischen den Punkt 18 und die Regelstufe
20 ein Vorhaltnetzwerk 100 geschaltet, das die Stabilität
des in der Motorregeleinrichtung zur Steuerung des
Leistungsfaktors dienenden Regelkreises erhöht.
Bei der Verwendung der Motorregeleinrichtung gemäß
der Erfindung zur Regelung eines großen Drehstrommotors bedingt
die große Zeitkonstante des Motors eine verzögerte Ansprache
des Regelkreises. Wenn diese Verzögerung fast 180° beträgt,
kann der Regelkreis instabil werden und zu schwingen beginnen.
Um eine derartige Instabilität zu vermeiden, bewirkt
das zwischen den Punkt 18 und die Regelstufe 20 geschaltete
Vorhaltnetzwerk 100 eine Phasenvoreilung zum Ausgleich der
durch den Motor 50 (Fig. 1) und die anderen energiespeichernden
Bauelemente, beispielsweise den Integrierkondensator C 23
der Regelstufe 20 (Fig. 7), bewirkten Phasenverzögerung.
Das in der Fig. 8 gezeigte Vorhaltnetzwerk 100 besitzt
eine erste Vorhaltstufe mit einem Kondensator C 34, einem
Widerstand R 112 und einem Widerstand R 114. Wenn der durch diese
erste Vorhaltstufe bewirkte Vorhalt nicht genügt, können
ihr weitere Stufen, beispielsweise die aus dem Kondensator C 36
und dem Widerstand R 116 bestehende, zweite Stufe und die aus
dem Kondensator C 38 und dem Widerstand R 118 bestehende, dritte
Stufe, kaskadenartig nachgeschaltet werden.
Die in der Fig. 8 gezeigte Ausführungsform besitzt
ferner ein aktives Filter 102 und ein Phasenumkehrglied 104,
die in Reihe zwischen dem Summierpunkt 18 und dem Vorhaltnetzwerk
100 geschaltet sind. Das aktive Filter 102 besteht aus den
Widerständen R 100, R 102 und R 104, dem Kondensator C 30 und dem
Verstärker A 20. Das Phasenumkehrglied 104 besteht aus den
Widerständen R 106, R 108 und R 110, dem Kondensator C 32 und dem
Verstärker A 22. Mittels des aktiven Filters 102 und dem Phasenumkehrglied
104 wird die an dem Summierpunkt 18 erhaltene
Spannung filtriert und einer Phasenumkehr unterworfen, so daß
die an den Eingang des Vorhaltnetzwerks 100 angelegte Spannung
den richtigen Wert und die richtige Polarität hat.
Claims (10)
1. Regeleinrichtung für einen Mehrphasen-Wechselstrommotor,
bestehend aus
einer Meßstufe (10) zur Erzeugung von spannungs- und stromsynchronen Rechteckimpulsen (90, 92),
einem Vergleichsglied (80, 82, 84, R 29-R 34) zur Ermittlung der der Phasenwinkeldifferenz entsprechenden Überlappungsdauer der Rechteckimpulse (90, 92),
einer Regelstufe (20), die dem Vergleichsglied (80, 82, 84, R 29-R 34) nachgeschaltet ist, und aus
einer Stellstufe (38) zur Steuerung der Motorspannung,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vergleichsglied Knotenpunkte (80, 82, 84) und ein aus Ventilen (D 101-D 103) bestehendes Netzwerk aufweist,
wobei den Knotenpunkten (80, 82, 84) jeweils Strom- und Spannungssynchrone Reckteckimpulse (90, 92) derselben Phase über jeweilige Widerstände (R 29-R 34) zugeführt werden, und
wobei ein gemeinsamer Ausgang (18) des Netzwerkes für die einzige Regelstufe (20) über die gleichsinnig gepolten Ventile (D 101-D 103) mit den Knotenpunkten (80, 82, 84) verbunden ist, und
daß die Spannungsmeßschaltung (12) der Meßstufe (10) Eingänge aufweist, wobei erste Pole jeweils an die Drehstromphasen (A, B, C) und zweite Pole untereinander verbunden sind.
einer Meßstufe (10) zur Erzeugung von spannungs- und stromsynchronen Rechteckimpulsen (90, 92),
einem Vergleichsglied (80, 82, 84, R 29-R 34) zur Ermittlung der der Phasenwinkeldifferenz entsprechenden Überlappungsdauer der Rechteckimpulse (90, 92),
einer Regelstufe (20), die dem Vergleichsglied (80, 82, 84, R 29-R 34) nachgeschaltet ist, und aus
einer Stellstufe (38) zur Steuerung der Motorspannung,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vergleichsglied Knotenpunkte (80, 82, 84) und ein aus Ventilen (D 101-D 103) bestehendes Netzwerk aufweist,
wobei den Knotenpunkten (80, 82, 84) jeweils Strom- und Spannungssynchrone Reckteckimpulse (90, 92) derselben Phase über jeweilige Widerstände (R 29-R 34) zugeführt werden, und
wobei ein gemeinsamer Ausgang (18) des Netzwerkes für die einzige Regelstufe (20) über die gleichsinnig gepolten Ventile (D 101-D 103) mit den Knotenpunkten (80, 82, 84) verbunden ist, und
daß die Spannungsmeßschaltung (12) der Meßstufe (10) Eingänge aufweist, wobei erste Pole jeweils an die Drehstromphasen (A, B, C) und zweite Pole untereinander verbunden sind.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stellstufe (38) ein Strombegrenzer (34) nachgeschaltet
ist, durch den zur Begrenzung des Anlaufstroms während des
Anlaufens des Motors das von der Regelstufe (20) an die Stellstufe
(38) abgegebene Stellsignal abänderbar ist.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
einen Überstromauslöser (36), der bei Zuführung eines Überstroms
zu dem Motor (50) an die Stellstufe (38) ein Abschaltsignal
zur Unterbrechung der Spannung an den Motor (50) abgibt.
4. Regeleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Regelstufe (20) eine
Stabilisierungseinrichtung (100, 102, 104) für die Kompensierung
einer von dem Motor (50) verursachten verzögerten Ansprache
des Regelkreises durch einen Vorhalt vorgeschaltet ist.
5. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Überstromauslöser (36) an die Stellstufe (38) ein Signal
zur verzögerten Abschaltung abgibt, durch das seitens der
Stellstufe (38) das Anlagen der Spannung an den Motor (50)
nach einer dem Betrag des Überstroms umgekehrt proportionalen
Zeit unterbrechbar ist.
6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine
Blockiereinrichtung, durch die beim Anlaufen des Motors (50)
die Funktion des Überstromauslösers (36) automatisch blockierbar
ist.
7. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen
Phasenausfalldetektor (26), der im Fall eines Phasenausfalls
an die Stellstufe (38) ein Signal abgibt, aufgrund dessen die
Stellstufe (38) während des Phasenausfalls ein Anlegen von
Spannung an den Motor (50) verhindert.
8. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stabilisiereinrichtung mindestens ein
Vorhaltnetzwerk (100) aufweist.
9. Regeleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stabilisiereinrichtung ein Phasenumkehrglied (104)
besitzt, das dem mindestens einem Vorhaltnetzwerk (100) vorgeschaltet
ist.
10. Regeleinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stabilisiereinrichtung ein Filter (102) besitzt,
das dem mindestens einem Vorhaltnetzwerk (100) vorgeschaltet
ist.
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