DE2313328C3 - Steuerschaltung für einen Wechselrichter - Google Patents
Steuerschaltung für einen WechselrichterInfo
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements 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
- H02P27/06—Arrangements 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion 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
- H02M7/505—Conversion 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
- H02M7/515—Conversion 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
- H02M7/525—Conversion 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2201/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
- H02P2201/03—AC-DC converter stage controlled to provide a defined DC link voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements 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
- H02P27/047—V/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-
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)
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.
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)
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)
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 |
-
1972
- 1972-03-30 CH CH479472A patent/CH566671A5/xx not_active IP Right Cessation
-
1973
- 1973-03-17 DE DE2313328A patent/DE2313328C3/de not_active Expired
- 1973-03-26 US US34452873 patent/US3848176A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-03-27 IT IT2216573A patent/IT981633B/it active
- 1973-03-28 FR FR7311073A patent/FR2178088B1/fr not_active Expired
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 |