[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE2313328C3 - Steuerschaltung für einen Wechselrichter - Google Patents

Steuerschaltung für einen Wechselrichter

Info

Publication number
DE2313328C3
DE2313328C3 DE2313328A DE2313328A DE2313328C3 DE 2313328 C3 DE2313328 C3 DE 2313328C3 DE 2313328 A DE2313328 A DE 2313328A DE 2313328 A DE2313328 A DE 2313328A DE 2313328 C3 DE2313328 C3 DE 2313328C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inverter
pulse
frequency
voltage
output voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2313328A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2313328A1 (de
DE2313328B2 (de
Inventor
Marcel Grand-Lancy Genf Etter (Schweiz)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2313328A1 publication Critical patent/DE2313328A1/de
Publication of DE2313328B2 publication Critical patent/DE2313328B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2313328C3 publication Critical patent/DE2313328C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/525Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2201/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/03AC-DC converter stage controlled to provide a defined DC link voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/047V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für einen Wechselrichter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 2. Wechselrichter-Steuerschaltungen dieser Art sind bekannt aus DE-OS 14 13 516 bzw. ETZ-B Bd 20 (1968), H. 21, S. 616-621.
Bei der bekannten Wechselrichterschaltung der erstgenannten Art sind dem eigentlichen Wechselrichter mit seinem beispielsweise in Form einer Brückenschaltung den wechselstromseitigen Anschlüssen zugeordneien Ventilen gleichstrom- bzw. speiseseitig Löschventile vorgeschaltet, welche durch ein taktgesteuertes Rückzünden und Löschen die pulsförmige Speisespannung erzeugen. Durch Veränderung des Einschaltverhältnisses der Löschventils kann der Mittelwert der Speisespannung und damit der Halbwellenmittelwert bzw. die Amplitude der Ausgangs-Wechselspannung bestimmt werden. Die Löschventile übernehmen dabei das Abkommutieren der Wechselrichterventile, so daß eine besondere Lösch-Schaltung für letztere entfällt. Die Pulsfrequenz der Speisespannung ist mit der Zündung der Wechselrichterventile derart synchronisiert, daß die ausgangsseitige Umschaltung auf die verschiedenen Wechselstromphasen jeweils in ein stromloses Intervall des Gleichstromkreises fällt und somit ein unmittelbares Kommutieren zwischen den Wechselrichterventilen entfällt.
Bei der bekannten Wechselrichterschaltung der zweitgenannten Art handelt es sich um eine Pulsbreitenmodulation entsprechend der gewünschten Ausgangs-Grundschwingung, wobei der an eine Gleichstromquelle oder einen Gleichstrom-Zwischenkreis angeschlossene Wechselrichter eine gemäß der Pulsbreitenmodulation steuerbare Lösch-Schaltung aufweist. Die Pulsfrequenz — auch »Taktfrequenz« genannt — des Wechselrichters wird auch hier mit der Grundschwingungsfrequenz
synchronisiert, und zwar aus Gründen einer Optimierung des Oberschwingungsgehaltes der Ausgangsspannung, wobei die Pulsfrequenz als ganzzahliges Vielfaches der Grundschwingungsfrequenz gewählt wird. Bei veränderlicher Grundschwingungsfrequenz wird die Pulsfrequenz des Wechselrichters in Stufen derart gegensinnig verändert, daß die Pulsfrequenz innerhalb vorgegebener Grenzen bleibt.
Ausgehend von den genannten Wechselrichter-Steuerschaltungen ist es Aufgabe der Erfindung die Schaffung einer Steuerschaltung, mittels deren die Erzeugung einer symmetrischen Ausgangsspannung mit vorgegebener Halbwellen-Spannungszeitfläche mit vergleichsweise geringem Schaltungsaufwand möglich ist-Die Einhaltung solcher Bedingungen für die Spannungs- 1 ■; zeitfläche ist wesentlich für die Speisung von drehzahlgesteuerten oder drehzahlgeregelten Stromrichtermotoren.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einer Schaltun^sgattung der eingangs genannten ersten bzw. zweiten Art durch die in Patentanspruch 1 bzw. in Patentanspruch 2 angegebenen Merkmale. Danach kommt es in beiden Fällen auf eine Pulsbreitensteuerung durch Integration der Pulsspannung bis zum Erreichen vorgegebener Integral-Sollwerte an, und zwar in Verbindung mit einer Integratorumschaltung, welche bei veränderlicher Ausgangs-Grundfrequenz und damit veränderlicher HaIbwellendauer der Grundfrequenz-Ausgangsspannung das Produkt aus der Spannungszeitfläche der einzelnen Pulse und der Pulszahl pro Halbwelle auf vorgegebenen Werten zu halten gestattet Dies bedeutet eine Möglichkeit der Magnetfluß-Aussteuerung einer mit dem Wechselrichter verbundenen Maschine, wie dies für eine optimale Maschinenausnutzung anzustreben ist. Gleichzeitig wird das aus Gründen der Oberwellenoptimierung anzustrebende, ganzzahlige Verhältnis zwischen Pulsfrequenz und Grundschwingungsfrequenz eingehalten, jedoch infolge der gestuften Pulsfrequenzumschaltung jeweils nur mit der Notwendigkeit einer .to Pulsfrequenzänderung innerhalb eines begrenzten Bereiches, was zu einer Verminderung des Schaltungsaufwandes wesentlich beiträgt.
Innerhalb je eines solchen Bereiches mit stetiger Nachführung der Pulsfrequenz entsprechend der Grundschwingungsfrequenz bleibt die Pulszahl pro Halbwellendauer konstant, so daß mit konstantem Integral-Sollwert gearbeitet werden kann. Bei der Bereichsumschjltung kann grundsätzlich e>ne entsprechende Umschaltung des Integral-Sollwertes vorgesehen werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch besonders vorteilhaft, den Integral-Sollwert unverändert zu lassen und die zu integrierende Pulsspannung über entsprechend umschaltbare Widerstände zu führen, deren Wert jeweils umgekehrt proportional zu der genannten Halbwellen-Pulszahl ist. Diese Maßnahme, die eine vorteilhaft einfache Schaltungsausführung ergibt, ist für die beiden Grundlösungen der Erfindungsaufgabe gleichermaßen geeignet.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung, ebenfalls bo für beide Grundlösungen anwendbar, betrifft gemäß Patentanspruch 4 die EiV1V-'■'■& der Pulsfrequenz mit einem Oszillator veränderlicher Frequenz, wobei zwecks Vereinfachung der Schaltung unter Einhaltung der minimalen Kommutierungsfrequenz des Wechsel- en richters eine Bereichsumschaltung durch aufeinanderfolgende Untersetzung im Verhältnis 2 :1 vorgenommen wird. Die Bereichsumschaltung der Pulsfrequenz selbst wird dabei vorteilhaft gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 5 ausgeführt.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindungslösung nach den Patentansprüchen 6 und 7 betreffen die Berücksichtigung von Oberschwingungen des Speisegleichstromes bei den Phasenkommutierungen. Hiermit läßt sich eine genaue Steuerung bzw. Regelung der Halbwellen-Spannungszeitfläche der Ausgangsspannung im Hinblick auf das tatsächliche Wechselrichierverhalten und seine Rückwirkung auf den Gleichstrom-Speisekreis erzielen.
Die Zeichnungen zeigen schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung. Hierin zeigt
Fig. 1 die Schaltung eines dreiphasigen, durch einen Zerhacker gespeisten Wechselrichters mit elektronischer Steuerschaltung gemäß der Erfindung,
F i g. 2 ein Mehrfach-Signalzeitdiagramm der Schaltung gemäß F i g. 1,
F i g. 3 eine Abwandlung der Schaltung nach F i g. 1 für die Steuerung eines Wechselrichters ohne Zerhacker und
Fig. 4 ein Mehrfach-Spannungszeitdiagramm der Schaltung gemäß F i g. 3.
Der Wechselrichter im engeren Sinne innerhalb der Schaltung gemäß F i g. 1 kann weitgehend von beliebiger Art sein und umfaßt im Ausführungsbeispiel einen für die Thyristoren a bis λ gemeinsamen Löschkreis 1. Ein hier vorgesehener Zerhacker umfaßt einen Hauptthyristor 2 und einen Löschthyristor 3, der mittels eines vorhergehend über eine Drossel 5 und eine Diode 6 bei leitendem Thyristor 2 aufgeladenen Kondensators 4 das Löschen des Hauptthyristors 2 bewirkt. Das Zünden der Thyristoren 2 und 3 erfolgt mittels eines Schaltungsteils
7, der seine Steuerbefehle von einer Steuerschaltung erhält. Der Zerhacker umfaßt weiter eine Freilaufdiode
8, welche bei sperrendem Hauptthyristor 2 den vom Wechselrichter gelieferten Strom führt, eine Glättungsdrossel 9 und eine die Spannung an der Wechselrichterbrücke begrenzende Diode 10.
Die Steuerschaltung umfaßt einen Oszillator II, dessen Frequenz ein Vielfaches der Ausgangsfrequenz des Wechselrichters ist und mittels eines Potentiometers 12 verstellt werden kann. Die Frequenz des Oszillators Il wird am Ausgang einer bistabilen Kippstufe 13 im Verhältnis 2 :1 und am Ausgang einer weiteren bistabilen Kippstufe 14 nochmals im Verhältnis 2 : 1 untersetzt. Die Frequenz /des rechteckförmigen Ausgangssignals der Kippstufe 14 wird zur Steuerung des Wechselrichters über einen Schaltungsteil 15 verwendet. Letzterer bestimmt einerseits die Funktion des Löschkreises 1 mit der Frequenz / und setzt andererseits die Zündsignale der Thyristoren a bis /der Wechselrichterbrücke in der Weise um, daß sich eine dreiphasige Ausgangsspannung mit der Frequenz /76 ergibt.
Die Impulse am Ausgang 16 des Oszillators 11 haben die Folgefrequenz 4/und die Impulse am Ausgang 17 der Kippstufe 13 die Folgefrequenz 2/
Die Zünd- und Löschfrequenz des Zerhackers ist durch diejenige einer Reihe weiterer Kippstufen 22, 23, 24 bestimmt, welche ein positives Signal an dem betreffenden Ausgang 19 bzw. 20 bzw. 21 liefert. Dies wird mittels von UND-Toren 26, 27 und 28 erreicht, deren jedes auf ein positives Signal am zugehörigen Ausgang 19 bzw. 20 bzw. 21 einer Kippschaltung 22 bzw. 23 bzw. 24 mit einem Ausgangssignal der Frequenz 4/" bzw. 2/bzw. /auf der gemeinsamen Ausgangsleitung 25 reagiert. Eingangssignale mit der entsprechenden Frequenz, d. h. mit jeweils einer der drei vorgenannten
Frequenzen, werden den zweiten Eingängen dieser Tore zugeführt. Die Ausgangssignale der Tore werden in einem RC-C\\ed aus Kondensator 29 und Widerstand 30 differenziert. Die in dem differenzierten Signal enthaltenen negativen Impulse gelangen über eine Diode 32 auf eine Leitung 31 und hierüber einerseits zu dem das Zünden des Hauptthyristors 2 im Zerhacker bewirkenden Schaltungsteil 7 und andererseits zu einer Regelschaltung 3.3 für die Frequenz η. /"des Zerhackers.
Die Regelschaltung 33 weist einen Schwellenwert für die Frequenz n./auf, dessen Erreichen eine Sollwertüberschreitung darstellt, sowie einen im Fall solcher Sollwerlüberschreitung einen Impuls auf einen Ausgang 34 gebenden Impulsgenerator. Ferner ist die Regelschaltung 33 mit einem Schwellenwert für die Frequenz «./"entsprechend einer Sollwertunterschreitung sowie mit einem zugehörigen Impulsgenerator versehen, der bei Sollwertunterschreitung einen Impuls auf einen zweiten Ausgang 35 der Regelschaltung gibt. Eine zu hohe Frequenz kann zu hohe Verluste im Zerhacker zur Folge haben, während eine zu niedrige Frequenz zu starke Stromschwingungen in der Glättungsdrossel 9 und demzufolge auch im Motor mit sich bringt. Bei positivem Ausgang 19 bewirkt ein Impuls am Ausgang 34 ein Umschalten der Kippstufe 22, die hierbei einen Schaltimpuls an die Kippstufe 23 gibt. Letztere geht hierbei in einen Schaltzustand mit positiver Spannung am Ausgang 20 über. Wenn jedoch umgekehrt beim Auftreten eines Impulses am Ausgang 34 unmittelbar die Kippstufe 23 an ihrem Ausgang 20 eine positive Spannung liefert, so geht diese Kippstufe in ihren Ruhezustand zurück und schaltet die Kippstufe 24 in ihren Wirkzustand mit positiver Spannung am Ausgang 21. In diesen beiden Fällen wird die Frequenz n.f des Zerhackers nach Auftreten eines Impulses am Ausgang 34 durch zwei geteilt.
In gleicher Weise, jedoch in umgekehrtem Sinne, hat ein Impuls am Ausgang 35 der Regelschaltung 33 den Übergang des positiven Signals vom Ausgang 21 zum Ausgang 20 oder vom Ausgang 20 zum Ausgang 19 zur Folge und damit eine Verdoppelung der Frequenz η. f des Zerhackers in bezug auf die Kommutierungsfrequenz /des Wechselrichters. Die Frequenzänderung des Zerhackers tritt während einer Drehzahländerung des Motors infolge einer Verstellung des den Bezugswert bestimmenden Potentiometers 12 in Erscheinung. Dabei ist dann eine rasche Erhöhung oder Verminderung der Zerhackerfrequenz erforderlich, wenn diese die Grenzen für das einwandfreie Arbeiten des Zerhackers verläßt
Die Speisung eines an den Wechselrichter angeschlossenen Motors 36 mit einem genau konstanten Magnetfluß ergibt sich durch Nachbildung dieses Flusses mittels einer Abbildungsfunktion in Gestalt des Ober eine Halbwelle zu messenden Integrals
Il
dt
der Spannung e an den Motorklemmen und durch Konstanthaltung dieses Integrals. Besteht dabei jede Halbwelle aus η Impulsen gleicher Höhe und Breite kann das genannte Integral auch dadurch konstant gehalten werden, daß das Spannungsintegral jedes einzelnen impulses konstant gehalten wird, und zwar auf einem Wert, der Wn des gesamten Halbwellenintegrals beträgt.
Beider Integrationsschaltung gemäß Fig. 1, die einen Verstärker 38 und einen Kondensator 39 umfaßt und durch einen zur Spannung U proportionalen Strom gespeist wird, kann sowohl der Kondensator 39 wie auch der Abschalt-Schwellenwert der Integration, welcher mittels eines Potentiometers 40 einstellbar ist, und ebenso der Eingangsstrom der Integralionsschaltung verändert werden — der letztgenannte Strom derart, daß jeweils bei Erreichen eines Spannungsintegrals, das 1Zn des gewünschten Halbwellen-Spannungsintegrals beträgt, eine Rückstellung auf Null erfolgt — und zwar in Abhängigkeit von der Zahl n. Der im Beispielsfall durch die Einstellung des Potentiometers 40 bestimmte Abschalt-Schwellenwert der Integration legt den Motorfluß auf einen konstanten Wert fest, während der Integrationsstrom mittels Widerständen 41, 42, 45 proportional zu π verändert wird. Die Werte der letztgenannten Widerstände betragen jeweils R/n, wobei η = 4 bzw. 2 bzw. 1. Die Widerstände sind über je einen zugehörigen Transistor 46 bzw. 47 bzw. 48, der durch den jeweils positiven Ausgang 19 bzw. 20 bzw. 21 leitend gesteuert wird, mit dem Potential UX verbunden. Die positiven Ausgangspotentiale an 19,20,21 sind höher als das positive Potential UX, so daß die Transistoren 46, 47 oder 48 in die Sättigung gesteuert werden. Ein aus Widerständen 44, 45 bestehender Spannungsteiler, welcher das Potential U X bildet, stellt eine bezüglich des Widerstandes 41 geringe Impedanz dar, so daß die Parallelschaltung der Widerstandswerte RJn das Potential U X nicht beeinflußt.
Sobald das integrierte Signal u am Ausgang des Verstärkers 38 die am Potentiometer 40 abgegriffene negative Spannung überschreitet, so wechselt das Vorzeichen des Ausgangssignals eines an seinen beiden Eingängen vom Abgriff des Potentiometers 40 bzw. vom Ausgang des Verstärkers 38 beaufschlagten Differenzverstärkers 49, was die Auslösung eines Impulses am Ausgang 51 eines nachgeschalteten Impulsgenerators 50 zur Folge hat. Dieser Impuls wird
•ίο einerseits zum Steuern der Blockierung des Hauptthyristors 2 des Zerhackers über den Schaltungsteil 7 und andererseits zum Entladen des Integrationskondensators 39 über einen Transistor 52 verwendet
Eine an einem weiteren Potentiometer 53 abgegriffe-
4S ne Spannung verändert das Potential UX leicht in der Weise, daß die Spannung am Motor beim Anfahren und damit das Drehmoment bei sehr niedrigen Frequenzen erhöht wird. Eine auf die Belastung des Motors ansprechende Schaltung 55 verändert das Potential U1 leicht in der Weise, daß die Spannung am Motor bei Sättigungsneigung des letzteren herabgesetzt wird, wobei die Sättigung bzw. Sättigungsneigung an der Amplitudenerhöhung des nach jeder Kommutierung des Wechselrichters in die Gleichstromquelle zurückgespeisten Stromes festgestellt wird. Diese Rückstromamplitude wird an den Klemmen eines Serienwiderstandes 56 gemessen. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, die Änderungen des gleichen, aus der Feststellung der Rückstromamplitude hervorgegangenen Gleichstrom-
b0 signals zur Auslösung einer augenblicklichen Frequenzänderung oder — was das gleiche bedeutet — Phasenänderung der Impulse des Oszillators 11 auszunutzen und dadurch gegen eine Schwingungsneigung zu stabilisieren. Die Phasenlage der Impulse wird
b5 dazu bei zunehmender Rückstromamplitude voreilend veränderL
F i g. 2 zeigt in der Zeile a) die Impulse mit der Folgefrequenz π. /auf Leitung 31 für die Zündsteuerung
des Zerhackers, in der Zeile b) den typischen Verlauf der Spannung U am Ausgang des Zerhackers vor der Glättungsdrossel 9 und in der Zeile c) das Ergebnis der Integration des zur Spannung U proportionalen Stromes, während die Zeile d) die vom Impulsgenerator 50 gelieferten Impulse Ex für das Löschen des Zerhackers und für das Entladen des Integrationskondensators 39 zeigt. Diese Impulse erscheinen in dem Augenblick, wenn die Ausgangsspannung u der Integrationsschaltung den durch das Potentiometer 40 bestimmten und den Fluß Φ im Motor festlegenden Bezugswert erreicht.
Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Steuerschaltung, mittels deren auch in dem Fall, daß die Funktion des Zerhackers durch die Phasenkommutierungsgruppen des Wechselrichters selbst übernommen werden, ein. der Zerhackerausgangsspannung gemäß Fig. 1 gleichwertiges Spannungssignal U gewonnen wird. Zu diesem Zweck werden die drei Phasenspannungen U, V, W am Wechselrichterausgang durch eine Diodenbrücke 56a gleichgerichtet und liefern so ein der Spannung zwischen den Gleichspannungsklemmen 57, 58 der Schaltung nach Fig. 1 für den Fall einer sehr kleinen Glättungsdrossel 9 gleichwertiges Signal.
Die Spannung U und die Klemmen 57, 58 wie im übrigen auch die sonstigen sich entsprechenden Schaltungsteile und Elemente sind in Fig.3 mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 versehen. Insofern als die Wirkungsweise ebenfalls eine entsprechende oder die gleiche ist, erübrigt sich eine nochmalige Erläuterung.
In der Schaltung nach Fig.3 wird das Spannungssignal U wiederum durch einen aus Widerständen 44, 45 bestehenden Spannungsteiler untersetzt. Es ergibt sich so ein Niederspannungssignal UX, welches dem gleichen Schaltungsteil wie in F i g. 1 zugeführt wird und die drei an den Schaltungspunklen 18, 31 und 51 gemäß F i g. 1 auftretenden Steuersignale f, η. f und Ex
■3 hervorruft. Diese drei Signale werden nun jedoch einem neuen Schaltungsteil 59 zugeführt, welcher die Schaltungsteile 7 und 15 gemäß Fig. 1 ersetzt. Der Schaltungsteil 59 umfaßt an sich bekannte logische und verstärkende Funktionselemente für Impulsbetrieb und
lü steuert auf jeden Impuls n.f oder Ex hin die Kommutierung wenigstens einer Phase der Wechselrichterbrücke. Der Schaltungsteil 59 liefert die entsprechenden Impulse in der Weise an jeden Thyristor der Wechselrichterbrücke, daß sich die gewünschte Ausgangsfrequenz ergibt, z. B. eine solche vom Betrag/76.
F i g. 4 zeigt den typischen Verlauf einiger Signale aus der Schaltung gemäß Fig.3 für den Fall π = 2. Die Anzahl der Spannungsimpulse je Periode der Ausgangsfrequenz /76 im gleichgerichteten Spannungssignal t/ist
2t) 12, F i g. 4a. Der Verlauf der verketteten Ausgangsspannung U-V mit der Frequenz /76 ist in Fig.4b dargestellt. Endlich zeigt Fig.4c eine Rechteckimpulsfolge mit der Frequenz f, wie sie von der Kippstufe 14 gemäß Fi g. 1 über den Ausgang 18 dem Schaltungsteil
2r> 59 gemäß F i g. 3 zugeführt wird. Ein solches Signal ist erforderlich, um die Steuersignale für die Thyristoren der Wechselrichterbrücke gemäß der gewünschten Ausgangsfrequenz /76 zu ordnen.
Es versteht sich, daß die ganzzahligen Werte von η
jo nicht auf 1, 2 und 4 beschränkt sind, sondern beliebig sein können. Andererseits kann die Steuerschaltung mittels geeigneter Anpassungsschaltungen mit beliebigen mehr- oder einphasigen Wechselrichtern zusammengefügt werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Steuerschaltung für einen Wechselrichter, dessen von einem Zerhacker gelieferte Speisespannung aus einer Folge von Pulsen gleicher Spannungshöhe und steuerbarer Breite besteht, wobei die Grundschwingungsfrequenz der Wechselrichterausgangsspannung veränderbar ist und die Zerhacker-Pulsfrequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Wechselrichter-Grundschwingungsfrequenz beträgt, d a durch gekennzeichnet, daß dieses ganzzahlige Vielfache bei sich ändernder Wechselrichter-Grundschwingungsfrequenz in Stufen derart gegensinnig veränderbar ist, daß die Zerhacker-Pulsfrequenz innerhalb vorgegebener Grenzen bleibt und daß die Steuerung der Breite der vom Zerhacker (2 bis 6) gelieferten Speisespannungspulse mit Hilfe eines Integrators (38,39) erfolgt, der die Speisespannungspulse jeweils vom Pulsbeginn an integriert und bei Erreichen eines vorgegebenen Integrai-Sollwertes ein Signal (Ex)zur Beendigung des Pulses und zur Rückstellung des Integrators liefert, und daß der Integrator derart umschaltbar ist, daß das Produkt aus der Spannungszeitfläche eines Pulses und der Zahl der Pulse pro Halbwelle der Wechselrichterausgangsspannung konstant bleibt.
2. Steuerschaltung für einen Wechselrichter, dessen Ausgangsspannung je Halbwelle aus einer Folge von Pulsen gleicher Spannungshöhe und steuerbarer Breite besteht, wobei die Grundschwingungsfrequenz der Wechselrichterausgangsspannung veränderbar ist und die Pulsfrequenz des Wechselrichters ein ganzzahliges Vielfaches der Grundschwingungsfrequenz beträgt und wobei dieses ganzzahlige Vielfache bei sich ändernder Grundschwingungsfrequenz in Stufen derart gegensinnig veränderbar ist, daß die Pulsfrequenz innerhalb vorgegebener Grenzen bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Breite der Ausgangsspannungspulse des Wechselrichters mit Hilfe eines Integrators (38, 39) erfolgt, der die Ausgangsspannungspulse jeweils vom Pulsbeginn an integriert und bei Erreichen eines vorgegebenen Integral-Sollwertes ein Signal (Ex) zur Beendigung des Pulses und zur Rückstellung des Integrators liefert, und daß der Integrator derart umschaltbar ist, daß das Produkt aus der Spannungszeitfläche eines Pulses und der Zahl der Pulse pro Halbwelle der Wechselrichterausgangsspannung konstant bleibt.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei konstantem vorgegebenem Integral-Sollwert die zu integrierende Pulsspannung über schaltbare Widerstände (41, 42, 43) geführt ist, deren Wert jeweils umgekehrt V5 proportional zur Zahl der Speisespannungs- bzw. Ausgangsspannungs-Pulse pro Halbwelle der Wechselrichterausgangsspannung ist.
4. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Grund- wi schwingungs-Halbwellensteuerung des Wechselrichters erforderliche, minimale Kommutierungsfrequenz von einem Oszillator (II) veränderlicher Frequenz abgeleitet und durch aufeinanderfolgende Untersetzung im Verhältnis 2 :1 erhalten wird und '>'· daß die so verfügbaren Frequenzen für die Ansteuerung der Speisespannungs- bzw. Ausgangsspannungspulse wählbar sind.
5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Veränderung des Vielfachen der Grundschwingungsfrequenz der Wechselrichterausgangsspannung auslösende Regelschaltung (33) vorgesehen ist und daß ein entsprechender Auslösebefehl gegeben wird, wenn die Pulsperiode der Speisespannungs- bzw. Ausgangsspannungspulse geringer als ein vorgegebener Minimalwert bzw. größer als ein vorgegebener Maximalwert ist, welch letzterer geringfügig mehr als das Doppelte des Minimalwertes beträgt
6. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf negative Spitzenwerte des Speisegleichstromes des Wechselrichters nach jeder Phasenkommutierung ansprechender Schaltungsteil (55) vorgesehen ist, der auf die Integration durch den Integrator (38,39) im Sinne einer Spannungsverminderung des Wechselrichters bei Zunahme der negativen Stromspitzenwerte einwirkt
7. Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der auf negative Spitzenwerte des Speisegleichstromes des Wechselrichters nach jeder Phasenkommutierung ansprechende Schaltungsteil (55) auf die Grundschwingungsfrequenz des Wechselrichters im Sinne einer augenblicklichen Zunahme dieser Frequenz bei Zunahme der negativen Stromspitzenwerte einwirkt.
DE2313328A 1972-03-30 1973-03-17 Steuerschaltung für einen Wechselrichter Expired DE2313328C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH479472A CH566671A5 (de) 1972-03-30 1972-03-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2313328A1 DE2313328A1 (de) 1973-10-18
DE2313328B2 DE2313328B2 (de) 1979-09-20
DE2313328C3 true DE2313328C3 (de) 1980-05-29

Family

ID=4282655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2313328A Expired DE2313328C3 (de) 1972-03-30 1973-03-17 Steuerschaltung für einen Wechselrichter

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3848176A (de)
CH (1) CH566671A5 (de)
DE (1) DE2313328C3 (de)
FR (1) FR2178088B1 (de)
IT (1) IT981633B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4146921A (en) * 1976-07-27 1979-03-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power control or conversion apparatus
US4050006A (en) * 1976-11-22 1977-09-20 Allis-Chalmers Corporation Inverter having constant frequency chopper synchronized to modulation frequency
US4048554A (en) * 1976-11-22 1977-09-13 Allis-Chalmers Corporation Variable frequency, variable voltage power supply
US4128793A (en) * 1977-07-25 1978-12-05 Allis-Chalmers Corporation Power circuit for variable frequency, variable magnitude power conditioning system
US4220989A (en) * 1978-12-08 1980-09-02 Perilstein Fred M Polyphase variable frequency inverter with output voltage control
HU180770B (en) * 1979-10-02 1983-04-29 Viktor Gyoergyi Circuit array for controlling induction motor drive
DE4013967A1 (de) * 1990-04-30 1991-11-07 Retronic Prozess Systemtechnik Schaltungsanordnung fuer einen asynchronmotor
FR2736221B1 (fr) * 1995-06-29 1997-09-05 Electricite De France Convertisseur statique d'energie electrique a semi-conducteurs a fonctionnement optimise en mode zero de tension

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1330481A (fr) * 1962-08-02 1963-06-21 Siemens Ag Convertisseur continu-alternatif
DE1463679A1 (de) * 1963-05-08 1969-08-21 Int Standard Electric Corp Geregelter Wechselrichter
US3327199A (en) * 1963-08-23 1967-06-20 Westinghouse Electric Corp Transistorized high voltage regulated power supply system with temperature compensating means
US3403318A (en) * 1965-11-01 1968-09-24 Borg Warner Static inverter system with frequency regulation of inverter output voltage as a function of inverter input voltage amplitude
US3500168A (en) * 1967-05-03 1970-03-10 Gen Electric Self-driven inverter
US3453524A (en) * 1968-01-18 1969-07-01 Gen Electric Inverter commutation circuit
GB1287989A (de) * 1969-11-10 1972-09-06
US3611086A (en) * 1970-01-14 1971-10-05 Reliance Electric Co Integral carrier ratio inverter
US3694730A (en) * 1971-05-03 1972-09-26 Emerson Electric Co Thyristor c.c. switch
US3737755A (en) * 1972-03-22 1973-06-05 Bell Telephone Labor Inc Regulated dc to dc converter with regulated current source driving a nonregulated inverter

Also Published As

Publication number Publication date
FR2178088B1 (de) 1976-11-05
US3848176A (en) 1974-11-12
DE2313328A1 (de) 1973-10-18
IT981633B (it) 1974-10-10
DE2313328B2 (de) 1979-09-20
FR2178088A1 (de) 1973-11-09
CH566671A5 (de) 1975-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3011719C2 (de)
DE2313328C3 (de) Steuerschaltung für einen Wechselrichter
DE3217677C2 (de)
DE1638316C3 (de) Schaltungsanordnung zur Steuerung eines mehrphasigen Induktionsmotors
DE3530966A1 (de) Verstaerkerschaltung fuer elektromagnete von proportional- oder servoventilen
DE1900823A1 (de) Antriebseinrichtung mit impulsgespeistem Gleichstrommotor
DE3613918C2 (de)
DE2746111C3 (de) Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehzahl eines Elektromotors
DE2119525A1 (de) Steuersatz für Stromrichter
DE1589503B2 (de) Reizstrom-therapiegeraet
DE3042927C2 (de) Anordnung zur Verbesserung des Wirkungsgrades eines Dreiphasendrehstromasynchronmotors
DE3423329C2 (de) Steuereinrichtung für den einem Gleichstrommotor, insbesondere eines Schraubendrehers, aus einer Gleichstromquelle mit kleiner Betriebsspannung zuzuführenden Strom
DE1563461C (de) Automatische Vorrichtung zur Steue rung des Anlassens von an einem Wechsel stromnetz hegenden Emphasen oder Mehrphasen Induktionsmotoren
DE2212791B2 (de) Steuersatz für einen Stromrichter
DE2730984C3 (de) Stromrichterschaltung
DE1642867C2 (de) Verfahren zur elektrischen Behandlung von Dispersionen
DE1538672C (de) Verfahren zur Zweipunktstromregelung bei der Speisung einer Asynchronmaschine durch einen Pulswechselrichter
DE2360150C3 (de) Gleichstrom-Pulsstellanordnung
DE19645310A1 (de) Steuerschaltung
DE2824474A1 (de) Steuerschaltung zum betrieb eines induktionsmotors
DE1933139C3 (de) Einrichtung zur Impulssteuerung eines zwischen einer Gleichstromquelle und einem Gleichstrommotor angeordneten Hauptthyristors und eines diesem zugeordneten Löschthyristors
DE69124898T2 (de) Steuerung eines diskontinuierlichen Stromes in einer induktiven Last mittels eines Thyristorgleichrichters
DE1613689C3 (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Steuersignalen für die elektronische Kommutierung eines Induktionsmotors
DE1206065B (de) Anordnung zur Steuerung von Thyristoren mit periodisch wiederkehrenden Zuendimpulsen
DE2234547A1 (de) Schaltung zur speisung mindestens eines induktionsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee