DE2525666C2 - Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Impulsgenauigkeit eines Steuersatzes für einen Stromrichter - Google Patents

Description

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a) ein freischwingender, frequenzsteuerbarer Impulsgenerator (5) zur Erzeugung einer Folge von Leitimpulsen (75),

b) ein Pulslage-Regelkreis (8,9,10) zur Steuerung des Impulsgenerators (5) durch Vergleich der über ein ODER-Glied (6) zusammengefaßten Impulse (74) des Steuersatzes (4) mit den Leitimpulsen (75),

c) eine impulsformerslufe (11; 11') zur Bildung einer Folge von Schaltimpulsen (711) aus den Leitimpulsen (75) und

d) für jedes Ventil (z.B. la/ oder für jede ^o Ventilgruppe mit gleichzeitig zu zündenden Ventilen des Stromrichters (1) je eine Verzögerungsschaltung (12a, 13a, 14a/ zur Bildung von Zündimpulsen (114a/ aus den Impulsen C/4) des Steuersatzes (4) und den Schaltimpu'.sen (111).

2.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch eine Verzögerungsschaltung (12a, 13a, 14a/mit folgenden Merkmalen:

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a) ein H !^sägezahngenerator (12a/, dessen Hilfssägezahnspannung (U 12a/ bei jedem Impuls (14) des Steuersatzes (4) gestartet wird und eine feste Laufzeit aufweist,

b) ein Grenzwertmelder (13a/, der dem Hilfssäge- ^J5 zahngenerator (12a/ nachgeschaltet ist und der einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn die Hilfssägezahnspannung (7712a/des Hilfssägezahngenerators (12a/ einen vorbestimmten Wert erreicht oder wenn einer der Schaltimpulse (711) mit einer Flanke der Hilfssägezahnspannung(V 12a/ zeitlich zusammenfällt, und

c) eine dem Grenzwertmelder (13a/ nachgeschaltete Leistungsstufe (14a/ zur Abgabe der Zündimpulse (114a/

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der der Steuersatz (4) einen von einer Steuergleichspannung (Us 4) gesteuerten Sägezahngenerator (4c/ und der freischwingende, frequenzsteuerbare Impulsgenerator (5) ebenfalls einen Sägezahngenerator (5a/ aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergleichspannung (U_s4) für den Sägezahngenerator (4c/ des Steuersatzes (4) zur Begrenzung der Amplitude der Sägezahnspannung des Sägezahngenerators (5a/des Impulsgenerators (5) verwendet ist (F ig. 4).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Vr izögerungsschaltung (12a, 13a, 14a/ eine weitere Vcrzögerungsschaltung mit einem weiteren Hilfssägezahngenerator (15a/ und einem nachgeschalteten weiteren Grenzwertmelder (16a/ nachgeschaltet ist, wobei dem weiteren Grenzwertmelder (16a/ ein einstellbarer Ansprechschwellwert (U 16) zugeführt ist.

5. Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Impulsgenauigkeit eines Steuersatzes eines Stromrichters, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

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b)

die Impulse des Steuersatzes (4) sind in einem ODER-Glied (6) zu einer Impulsfolge (16) zusammengefaßt und einer Verzögerungsstrekke (22) zur Bildung einer um 60° el verzögerten Impulsfolge (16') zugeführt, und
die unverzögerte Impulsfolge (76) und die verzögerte Impulsfolge (76') sind einem Vergleichsglied (23) zur Biidung einer Modulations-Impulsfolge (I_m) zugeführt die in einem Modulator (21) zur Modulation der Steuerspannung des Steuersatzes (4) dient (F i g. 6).

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Impulsgenauigkeit eines Steuersatzes für einen Stromrichter.

Bei Stromrichtern, die beispielsweise für die Stromversorgung der Elektromagnete von Elementarteilchen-Beschleunigern und in Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen eingesetzt werden, sind zur Vermeidung von unerwünschten Oberschwingungen hochgenaue Steuersätze erforderlich. Derartige hochgenaue Steuersätze sind aufwendig und erfordern insbesondere eine erhebliche Abgleicharbeit. Eine hinreichende Impulsgenauigkeit ist häufig nur für einen kurzen Zeitraum realisierbar. Ein bekannter hochgenauer Steuersatz US-PS 34 66 525) erlaubt nur eine langsame Veränderung des Zündwinkels.

Aus der DE-OS 23 64 452 ist ein Steuersatz für einen Stromrichter bekannt, der eine relativ schnelle Steuerung des Stromrichters erlaubt und es gleichzeitig gestattet, die regelmäßigen Abstände der dem Stromrichter zugeführten Zündimpulse festzuhalten. Dieser Steuersatz beruht auf einem anderen Prinzip als die vorliegende Erfindung. Er arbeitet mit einem hochempfindlichen, spannungsgesteuerten Oszillator und einer davon getrennten Phasenschiebereinrichtung zur Phasensteuerung der Zündinipulse. Der bekannte Steuersatz besitzt somit einen speziellen Aufbau; dieser läßt sich nicht auf einen beliebigen, bereits vorhandenen Steuersatz in Form einer Zusatzschaltung übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusatzeinrichtung für einen beliebigen Steuersatz zu schaffen, die auch über einen längeren Zeitraum eine hohe Impulsgenauigkeit gewährleistet, ohne daß umfangreiche Abgleicharbeiten erforderlich sind, und die gleichzeitig eine hohe Verstellgeschwindigkeit der Aussteuerung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art entweder durch die im Anspruch 1 oder im Anspruch 5 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Der freischwingende frequenzsteuerbare Impulsgenerator, der vorzugsweise als Rechteckgenerator ausgebildet ist, erzeugt Leitimpulse, deren Pulsfrequenz gleich dem η-fachen Wert der Netzfrequenz ist. wobei η die Pulszahl des zugehörigen Stromrichters ist. Der frequenzsteuerbare Impulsgenerator wird so gesteuert, daß die Leitimpulse eine bestimmte einstellbare Zeit 11 hinter den Impulsen des Steuersatzes liegen, dessen Impulsgenauigkeit prinzipiell beliebig sein kann, beispielsweise ±2° el. Der Pulslage-Regelkreis vergleicht zwei Impulsketten miteinander, nämlich die Leitimpulse des freischwingenden Impulsgenerators und die zusammengefaßten Impulse des Steuersatzes. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung arbeitet aber auch, wenn

der zugehörige Stromrichter nicht angeschlossen bzw. nicht in Betrieb ist. Als Pulslageregler wird vorzugsweise ein PI-Regler verwendet, dessen Nachstellzeit so groß gewählt ist, daß der Pulsabstand der Leitimpulse des frequenzsteuerbaren Impulsgenemiors als konstant angesehen werden kann.

Die Verzögerungsschaltung zur Bildung der eigentlichen Zündimpulse für die gesteuerten Halbleiterver.iile des Stromrichters weist vorzugsweise eine maximale Verzögerufigszeit 12 auf, die etwa dem doppelten Wert der vorstehend genannten Zeit /1 entspricht Diese Verzögerungsschaltung gibt Zündimpulse an die gesteuerten Halbleiterventile des Stromrichters ab, wenn der Steuersatz einen Impuls abgibt und die Verzögerungszeit 12 abgelaufen ist, oder wenn der Steuersatz einen Impuls abgibt und ein Impuls des freischwingenden, frequenzsteuerbaren Impulsgenerators die Verzögerungszeit verkürzt.

Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung läßt sich eine netzunabhängige hohe Impulsgenauigkeit der Zündimpulse erzielen.

Da die Unsymmetrien im Steuersatz ausgeregelt werden, entstehen keine zusätzlichen Oberschwingungen. Es lassen sich beliebig schnelle Änderungen des Zündwinkels durchführen. Die Gleichrichtergrenze und die Wechselrichtertrittgrenze wird vom Steuersatz bestimmt. Einschwingungsvorgänge können bei abgeschaltetem Stromrichter stattfinden. Es ist keine störende unterlagerte Regelung erforderlich, wenn die erstgenannte Zeit 11 etwa im Bereich zwischen 2° el und 4° el liegt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihre in den Unteransprüchen näher gekennzeichneten Ausgestaltungen sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt das Prinzip einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Impulsgenauigkeit eines Steuersatzes 4 für einen Stromrichter 1. Der netzgeführte Stromrichter 1 mit gesteuerten Ventilen la bis if — insbesondere Thyristoren — in Brückenschaltung ist an ein Drehstromnetz 3 mit den Phasen RST angeschlossen. Der Stromrichter 1 speist eine Last 2, die durch eine ohmsche und eine induktive Komponente dargestellt ist. Als Last 2 kann beispielsweise ein Elektromagnet vorgesehen sein oder aber auch eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitung (HGÜ-Leitung), die zu einem weitentfernten Wechselrichter führt. Der Stromrichter 1 soll mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auch über längere Zeiträume hinweg mit großer Genauigkeit gesteuert werden, damit unerwünschte Oberschwingungen in der Last 2 vermieden werden. Dabei soll es möglich sein, den Zündwinkel schnell zu verändern, um ihn an geänderte Netzspannungs- oder Lastverhältnisse anzupassen.

Die Steueranordnung enthält in üblicher Weise einen Steuersatz 4, der über einen Steuerabgiiff mit der Netzspannung synchronisiert ist. Der Steuersatz 4 bildet in bekannter Weise in Abhängigkeit von einer an Klemme 17 zugeführten Steuerspannung U,4, die beispielsweise von einer nicht dargestellten Regeleinrichtung gebildet sein kann, und in synchroner Abhängigkeit von den Nullduixhgängen der Netzspannung Ausgangsinipulse /4.; bis /4/" für die gesteuerten Ventile la bis lides Stromrichters 1. Die Impulse /4;i ' bis /4/"sind jeweils um 60 el gegeneinander phasenverschoben.

Da die Ausgangsimpiilse des Steuersatzes 4 mit den Nulldurchgängen der Netzspannung synchronisiert sind, ist bei Schwankungen der Netzspannung und Netzfrequenz keine ausreichende Genauigkeit mehr gewährleistet Um auch bei schwankende! Netzspannung und > -frequenz eine hohe Impulsgenauigkeit zu gewährleisten, werden die Ausgangsimpulse des Steuersatzes 4 über eine Korrekturschaltung geführt.

Die Korrekturschaltung enthält ein ODER-Glied 6, in dem die Impulse /4a bis IAf zu einer Impulsfolge /6 in zusammengefaßt werden. Die Impulsfolge /6 bildet die Istimpulse für einen Pulslage-Regelkreis mit einem Vergleichspunkt 7, einem Frequenz-Spannungs-Umsetzer 8 und einem PI-Regler 9. Ein freischwingender, frequenzsteuerbarer Impulsgenerator 5 bildet eine Folge von Leitimpulsen /5 als Sollimpulse für den Pulslage-Regelkreis. Die Impulsfrequenz der Leitimpulse des Impulsgenerators 5 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel die 6fache Netzfrequenz, da es sich um eine 6pulsige Stromrichterschaltung handelt. Aus

:<> dem Unterschied zwischen der Solf-Impulslage der Leitimpulse /5 und der Ist-Impulslage der in der Impulsfolge /6 zusammengefaßten Ausgangsimpulse des Steuersatzes 4 wird im Vergleichspunkt 7 eine Pulsfolge /7 abgeleitet, die über den Frequenz-Span-

2=> nungs-Umsetzer 8 in eine Istspannung US umgesetzt wird. Die Istspannung US wird zusammen mit einer einstellbaren Sollspannung UiO, die beispielsweise an einem Potentiometer 10 abgegriffen sein kann, dem PI-Regler 9 zugeführt. Die Spannungsdifferenz zwi-Jd sehen der Istspannung US und der Sollspannung UiO steuert den PI-Regler 9 aus, dessen Ausgangsspannung UiS die Steuerspannung für den frequenzsteuerbaren Impulsgenerator 5 darstellt. Die Trägheit des Pulslage-Regelkreises wird so groß gewählt, daß der Pulsabstand

Ji der Leitimpulse /5 des Impulsgenerators 5 als nahezu konstant angesehen werden kann. Die Trägheit des Regelkreises kann bei der dargestellten 6pulsigen Schaltung beispielsweise so gewählt werden, daß die Abweichungen im Pulsabstand der Leitimpulse kleiner

■><J als 2 μ5εΰ5^.

Die Leitimpulse /5 werden einer Impulsformerstufe 11 zugeführt, die eine Folge von Schaltimpulsen /11 bildet. Aus den Schaltimpulsen /Il werden die Zündimpulse für die gesteuerten Ventile mit Hilfe von

·*"> Verzögerungsstufen, weiteren Impulsformerstufen und Leistungsstufen abgeleitet. Um die Übersichtlichkeit der Zeichnung zu wahren, ist lediglich die Bildung der Zündimpulse / 14a für das gesteuerte Ventil la mit einer Leistungsstufe 14a, einer Impulsformerstufe 13a und

"'» einer Verzögerungsstufe 12a dargestellt. Den anderen gesteuerten Ventilen sind gleichartig aufgebaute Verzögerungsschaltungen zugeordnet, denen eingangsseitig ebenfalls die Schaltimpulse /11 und die zugehörigen Ausgangsimpulse des Steuersatzes 4 zugeführt sind.

"'5 F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Bildung der Schahimpulse /11 im Zusammenwirken mit einer nachgeschalteten Vcrzögerungsschaltung 12a, 13a. 14a. Der freischwingende ^frequenzsteusrbare Impulsgenerator 5 enthält in a ι sich bekannter Weise einen

μ Sägezahngenerator 5,i, dem die Steuerspannung U_s 5 eingangsseitig zugeführt ist, sowie eine nachgeschaltete Impi'^formerstufe 5b /.ur Bildung von Rechteckimpulsen als Leitimpulse /5 aus den Sägezahnimpulsen. Die Sägezahninipulse werden herausgeführt und einem

■"' Grenzwertmelder 11' als Impulsformerstufe eingangsseitig zugeführt, dessen einstellbarer Ansprcchschwellwert f./15 von einem Potentiometer 15 abgegriffen ist. Die Schaltimpulse /11, die durch Vergleich der

Sägezahnspannung des Sägezahngenerators 5a mit dem Ansprechschwellwert U 15 gebildet werden, haben ebenfalls einen nahezu konstanten Impulsabstand. Die Schaltimpulse /11 sollen nun so eingestellt werden, daß sie um den maximalen Fehler des Steuersatzes 4 zeitlich nach der zusammengefaßten Impulsfolge /6 des Steuersatzes 4 liegen.

Jeder Ausgangsimpuls, z. B. 14a des Steuersatzes 4, startet einen Hilfssägezahngenerator 12a mit einer Laufzeit, die etwas größer ist als der maximale Fehler "> des Steuersatzes 4. An den Hilfssägezahngenerator 12a ist ein weiterer Grenzwertmelder 13a angeschlossen, der einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn die Hilfssägezahnspannung einen vorbestimmten Betrag ihrer Amplitude — beispielsweise 80% — durchlaufen hat oder wenn der Schaltimpuls /11 in den Hilfssägezahn hineintaktet. Die Ausgangsimpulse des Grenzwertmelders 13a werden einer Leistungsstufe 14a zugeführt, welche die Zündimpulslänge bestimmt und die Impulse zu Zündimpulsen für die gesteuerten Ventile des Stromrichters verstärkt.

Fällt ein Schaltimpuls /11 nicht in den Hilfssägezahn des Hilfssägezahngenerators 12a, so liegen alle Zündimpulse für die gesteuerten Ventile des Stromrichters um einen konstanten Betrag zeitlich hinter den Ausgangsimpulsen des Steuersatzes 4. Dies geschieht bei einer Zündwinkeländerung schneller als 10° el pro Periode und beim Einschalten des Steuersatzes. Nach Abklingen der dynamischen Vorgänge zieht der Pulslage-Regelkreis den Schaltimpuls /11 in den Hilfssägezahn hinein, ^o so daß die Lage des Zündimpulses vom Schaltimpuls bestimmt wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Zündimpulse untereinander einen hochkonstanten Abstand und damit eine hohe Impulsgenauigkeit aufweisen.

Es ist unkritisch, wenn bei dynamischen Zündwinkeländerungen der Schaltimpuls außerhalb des Hilfssägezahns fällt, da bei dynamischen Vorgängen keine Impulsgenauigkeit definiert werden kann. Die erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung hat den Vorteil, daß der Steuersatz 4 die Gleichrichterbegrenzung und die Wechselrichterlritigrenze bestimmt. Ferner ist ein rasches Verändern des Zündwinkels möglich.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Zusatzeinrichtung wird anhand der Diagramme in F i g. 3 deutlich.

Fig.3a zeigt die Impulse /4a des Steuersatzes 4 für das gesteuerte Ventil la des Stromrichters 1.

Fig.3b zeigt die Impulsfolge /6 als Summe der Impulse des Steuersatzes 4.

Fig.3c zeigt die Leitimpulse /5 im Ausgang des freischwingenden, frequenzsteuerbaren Impulsgenerators 5.

Fig.3d zeigt die Impulsfolge /7, die durch den Vergleich von /5 mit /6 entsteht und nach einer Digital-Analog-Umsetzung die Regelgröße für den Impulsgenerator 5 darstellt

F i g. 3e zeigt die Sägezahnspannung des Sägezahngenerators 5a im Impulsgenerator 5 und den Ansprechschwellwert LJ15 des Grenzwertmelders 11'.

Fig.3f zeigt die Folge der hieraus abgeleiteten Schaltimpulse/11.

F i g. 3g zeigt die Hilfssägezahnspannung im Ausgang des Hilfssägezahngenerators 12a.

Fig.3h zeigt die Ausgangsimpulse des Grenzwertmelders 13a. Die Zündimpulse / 14a für das Steuerventil la des Stromrichters 1 sind in Frequenz und Phasenlage ^b5 mit den Ausgangsimpulsen des Grenzwertmelders 13a identisch, sie sind im Leistungsniveau an die Ansteuerleistung des Stromrichterventils la angepaßt

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60 F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit verbessertem dynamischen Verhalten. Gleiche und gleichwirkende Bauteile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Der Steuersatz 4 des Stromrichters 1 ist in bekannter Weise aus einer Synchronisiereinheit 4a zur Erzeugung einer Synchronisierspannung, einem nachgeschalteten Vergleichsspannungserzeuger 46 zur Erzeugung einer periodischen Vergleichsspannung, einem Sägezahngenerator 4c als Impulserzeuger und einem nachgeschalteten Impulsformer 4d aufgebaut. Dem Sägezahngenerator 4c als Impulserzeuger wird eine Steuergleichspannung U₅ 4 an der Eingangsklemme 17 zugeführt. Die Steuergleichspannung £/,< wird beispielsweise von einem nicht dargestellten Stromregelkreis für den Verbraucher 2 gebildet.

Der freischwingende, frequenzsteuerbare impulsgenerator 5 ist wiederum aus einem Sägezahngenerator 5a mit einer nachgeschalteten Impulsformerstufe 5a aufgebaut.

Zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens des Schaltimpulses wird der Sägezahn des Sägezahngenerators 5a des Impulsgenerators 5 in seinen Grenzen so geführt, daß beide Grenzen unmittelbar von der Steuerspannung t/_s< des Steuersatzes 4 geführt werden. Ferner wird die Amplitude der Sägezahnspannung des Sägezahngenerators 5a so eingestellt, daß die Sägezahnspannung des Sägezahngenerators 4c und die Sägezahnspannung des Sägezahngenerators 5a gleiche Spannungssteilheiten aufweisen. Jede Veränderung der Aussteuerung des Steuersatzes 4 durch die Steuerspannung Us4 geht damit unmittelbar in den Impulsgenerator 5 ein, ohne daß eine Verzögerung durch den Pulslage-Regelkreis erfolgt.

Fig.5a zeigt als Diagramm den linearen Sägezahn des Sägezahngenerators 4c des Steuersatzes 4.

F i g. 5b zeigt in einem Diagramm die Steuerspannung Us * die Sägezahnspannungen U_tc aller Pulse des Sägezahngenerators 4c des Steuersatzes 4 und die Sägezahnspannung U$_a des Sägezahngenerators 5a des Impulsgenerators 5, die in ihren Grenzen an die Steuerspannung U₁4 gebunden ist Wie Fig.5b zeigt, kann sich die Steuerspannung U_S4 beliebig schnell ändern, ohne daß der Schaltimpuls außerhalb des Hilfssägezahns fällt. Ein Fehler kann nur dann auftreten, wenn eine sprunghafte Änderung der Steuerspannung Us4 in den Bereich zwischen einen Impuls des Steuersatzes 4 und einen Schaltimpuls fällt. Eine derartige sprunghafte Änderung der Steuerspannung Us 4 in diesem Bereich bringt zwar den Zündimpuls an die zeitlich richtige Stelle, kann aber nicht verhindern, daß die Pulsfolge /7 einen falschen Impuls aufnimmt. Dadurch wird über den Pulslage-Regelkreis der Schaltimpuls etwas verschoben und liegt beim nächsten Zündimpuls nicht richtig. Bei einer Änderung der Aussteuerung von 360° el pro Periode ist dieser Einfluß im Pulslage-Regelkreis so gering, daß der Schaltimpuls nicht außerhalb des Hilfssägezahnes fällt

Die Anordnung ist etwa in einem Frequenzbereich 1 :2 frequenzunabhängig. Durch eine frequenzproportionale Zusatzeinspeisung kann die Schaltung auf einen Frequenzbereich 1 :10 erweitert werden. Hierzu wird die Anstiegsgeschwindigkeit der Sägezahnspannung Uac des freilaufenden Rechteckgenerators 5 mit einer frequenzproportionalen Spannung auch frequenzproportional geführt

Der Hilfssägezahngenerator 12a mit dem nachgeschalteten Grenzwertmelder 13a stellt eine Impulsverzögerungsschaltung dar. Wenn — wie in Fig.4

dargestellt — zwischen den Ausgang des Grenzwertmelders 13a und den Eingang des Impulsformers 14a eine weitere Impulsverzögerungsschaltung mit einem weiteren Hilfssägezahngenerator 15a und einem weiteren Grenzwertmelder 16a zwischengeschaltet wird, so ist es möglich, aus den Impulsen hoher Impulsgenauigkeit mit Hilfe einer Steuerspannung ί/16 definierte Impulsunsymmetrien zu erzeugen. Die Steuerspannung t/16 wird an einer Klemme 18 dem zusätzlichen Grenzwertmelder 16a eingespeist.

Mit der zusätzlichen Impulsverzögerungsschaltung 15a, 16a ist es möglich, die Oberschwingungen kleiner Ordnung zu Lasten der Oberschwingungen höherer Ordnung zu verringern. Dies kann für die Auslegung von Filterkreisen wichtig sein. Ferner ist der Vorteil gegeben, daß eine Impulslagenkorrektur an einem Hilfssägezahn mit großer Spannungssteilheit und kurzer Laufzeit temperaturstabiler und stabiler gegen Spannungsschwankungen ist als bei einem langsamen Sägezahn des Steuersatzes 4.

Die erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung zur Erhöhung der Impulsgenauigkeit kann bei jedem beliebigen Steuersatz angewendet werden. Bei höherpulsigen Stromrichtern, beispielsweise bei 12pulsigen Stromrichtern, ergibt sich durch die hohe Pulssymmetrie der Zündimpulse eine wesentlich günstigere Dimensionierung der Filter für die fünfte und siebente Oberschwingung.

Fig.6 zeigt eine zweite Variante der Erfindung, die sich durch einen besonders einfachen Schaltungsaufbau auszeichnet und die bei geringeren Anforderungen an die Impulssymmetrie vorteilhaft eingesetzt werden kann. Mit dieser Schaltungsanordnung läßt sich eine Impulssymmetrie von etwa 0,1° el erzielen.

Der netzgeführte Stromrichter 1 zur Speisung des Verbrauchers 2 ist an ein Drehstromnetz 3 mit den Phasen RST angeschlossen. Der Steuersatz 4 ist über einen Steuerabgriff mit der Netzspannung synchronisiert. Der Steuersatz 4 bildet in bekannter Weise die Zündimpulse für die Ventile des Stromrichters 1 in Abhängigkeit von einer an Klemme 17 zugeführten Steuerspannung. Die Steuerspannung wird von einem Regler 20 gebildet, der im dargestellten Beispiel Bestandteil einer Stromregelung ist. Dem Regler 20

ίο wird eingangsseitig die Regeldifferenz aus einer Sollwertspannung /* und einer von einem Strommeßwandler 19 erzeugten Istwertspannung /zugeführt.

Die Ausgangsimpulse des Steuersatzes 4 werden in einem als ODER-Glied 6 dargestellten Verknüpfungsglied zur Impulsfolge /6 zusammengefaßt. Aus der Impulsfolge /6 wird in einer Verzögerungsstrecke 22 eine um 60° el verzögerte Impulsfolge /6' gebildet. Die verzögerte Impulsfolge /6' wird in einem Vergleichspunkt 23 mit der unverzögerten Impulsfolge /6 verglichen. Die durch diesen Vergleich entstehende gleichfrequente Impulsfolge I_m wird einem Modulator 21 zugeführt, der die Modulations-Impulsfolge /_m auf die Ausgangsspannung des Reglers 20 moduliert. Dem Steuersatz 4 wird somit eine mit der Modulations-Impulsfolge I_m modulierte Steuerspannung zugeführt.

Zur Einstellung einer exakten Verzögerung von 60° el für die Impulsfolge 16' kann vorteilhaft ein Regelkreis herangezogen werden, der die Impulsfolge /16 mit der verzögerten Impulsfolge /6' über die Verzögerungsstrecke zur Phasengleichheit führt.

Bei dieser Variante der Erfindung werden die Ventile des Stromrichters unmittelbar von den Zündimpulsen des Steuersatzes 4 gesteuert. Die erreichbare Impulssymmetrie beträgt etwa 0,1° el.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Impulsgenauigkeit eines Steuersatzes (4) für einen Stromrichter (1), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

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