Der Verstärker für Drehstrommotoren enthält eine Pulsweitenmodulationsschaltung zur Spannungs-, Strom- und Frequenzregelung. Abbildung 11-81 zeigt ein Beispiel für diesen Verstärkertyp. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass diese Schaltung speziell für einen dreiphasigen Trapezmotor entwickelt wurde. Die Transistoren im Verstärker sind in einer H-Brückenschaltung geschaltet. Die Motorwicklungen sind als dreiphasiges Sternschaltung ohne externe Leitungen am Sternpunkt angeschlossen. Dieser Motortyp wird bei bürstenlosen AC-Servomotoren auch als Sternschaltung bezeichnet.

Die Antriebslogik und der PWM-Schaltregler werden im Diagramm als Block gezeigt, der als Logik- und PWM-Schaltung identifiziert wird. Dieser Block zeigt sechs Pfeile, die von ihm weg und auf die Transistoren zeigen. Diese Pfeile stellen die sechs Schaltkreise für die Basis jedes der sechs Transistoren dar. Der Block unter der PWM-Schaltung stellt den Strommessteil des Verstärkers dar. Dieser Abschnitt des Verstärkers verwendet ein Rückführ-Choppersystem, um den Strom auf eine Weise zu steuern, die der Chopperschaltung im Gleichstromverstärker ähnelt. Die Signale für diesen Abschnitt des Verstärkers stammen von der Spannung, die über die zwischen dem Transistorabschnitt und den Motoren geschalteten Serienwiderstände erzeugt wird. Wie Sie wissen, bestimmt die Menge des zum Motor fließenden Stroms die Höhe des Spannungsabfalls über diesen Widerständen.

Dieser Verstärker verfügt über einen Geschwindigkeitsverstärker, der das ursprüngliche Befehlssignal für den Verstärker und die Geschwindigkeitsrückmeldung empfängt. Der Operationsverstärker liefert ein Ausgangssignal, das die Differenz (den Fehler) zwischen dem Befehlssignal und der Rückmeldung darstellt. Das Ausgangssignal des Geschwindigkeitsverstärkers wird an den Drehmomentverstärker gesendet, wo es mit der Rückmeldung vom Strommessblock kombiniert wird. Das Ausgangssignal dieses Operationsverstärkers wird an den Logik- und PWM-Schaltungsblock gesendet, wo es als Befehlssignal fungiert. Der Positionsgeber liefert das Rückmeldungssignal für diesen Block. Das bedeutet, dass die Geschwindigkeits- und Positionsverstärker tatsächlich ein geschlossenes System innerhalb eines geschlossenen Systems sind. Die Verstärkung für jeden dieser Verstärker muss so abgestimmt werden, dass das System die beste Drehmomentreaktion und gleichmäßige Beschleunigung und Verzögerung aufweist.

ABBILDUNG 11-81 Ein AC-Servo-Antriebsverstärker, der speziell für den Betrieb mit einem trapezförmigen bürstenlosen AC-Servomotor entwickelt wurde.

Der Rückkopplungsmechanismus ist in der Regel ein bürstenloser Gleichstrom-Drehzahlgenerator oder ein Wechselstromgenerator. Jeder dieser Rückkopplungsmechanismen liefert gleichmäßige Rückkopplungsspannungen. Bei Verwendung eines Encoders muss dessen binäres (digitales) Signal über einen D/A-Wandler oder einen Frequenz-Analog-Wandler (F/A-Wandler) in ein analoges Signal umgewandelt werden, wenn das Signal als Frequenz erzeugt wird. (Ende)