DE2643645C3 - Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter - Google Patents
Steuereinrichtung für einen netzgeführten StromrichterInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für einen nerzgeführten Stromrichter mit den
Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs I.
Eine solche Steuereinrichtung ist beispielsweise aus dem Fachbuch »Industrieelektronik« von D. Ernst
und D. Ströle, Springer-Verlag Berlin-Heidelberg-New
York, 1973, Seiten 52 bis 56, bekannt. Sie kann in digitaler oder analoger Bauweise ausgeführt
sein. Die Steuereinrichtung sorgt dafür, daß die Ventile des an ein Wechselspannungsnetz angeschlossenen
Stromrichters mit Steuerimpulsen von einstellbarem Steuerwinkel synchron zur Netzwechselspannung
versorgt werden. Die bekannte analoge Steuereinrichtung umfaßt einen oder mehrere Integratoren, die
wiederholt von einer mit der Netzwechselspannung synchronisierten Synchronisierschaltung in einem Bezugspunktgestartet
und nach Durchlaufen eines Steuerbereichs wieder zurückgestellt werden. Die Integratoren
bilden dadurch an ihren Ausgängen Sägezahnspannungen, mit denen durch eine Stufe zur
Impulsformung durch Vergleich jedesmal Steuerimpulse dann gebildet werden, wenn die Sägezahnspannungen
den Wert der vorgegebenen Steuerspannung erreicht haben.
Bei der technischen Ausführung einer Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter treten
Unsymmetrien zwischen den einzelnen Steuerimpulsen, die den Ventilen des Stromrichters zugeführt
werden, auf. Diese unsymmetrien sind bedingt durch die Toleranzen der verwendeten Bauelemente und
durch die Unsymmetrie der vom Wechselspannungsnetz abgeleiteten Synchronisierspannungen. Bei Verwendung
der bereits erwähnten Sägezahngeneratoren beispielsweise sind diese nur im Startzeitpunkt mit der
Netzwechselspannung synchronisiert; nach dem Start laufen sie frei, bis sie wieder zurückgestellt werden.
Der Hochlauf kann bei den einzelnen Sägezahngcncratoren etwas verschieden vonstatten gehen. Die
Steuerimpulse für die Ventile des Stromrichters werden somit nicht stets in konstanten Zeitabständen abgegeben;
vielmehr kann der Abstand zueinander schwanken. Solche Unsymmetrien können durch Justierarbeiten
an der Steuereinrichtung nur zum Teil für eine begrenzte Zeit eliminiert werden. Seilet bei
sorgfältiger Einstellung ergibt sich bei handelsüblichen Steuereinrichtungen, die zur Eigcntaktgebung
eines selbstgeführten Stromrichters herangezogen werden, nur eine Konstanz, die etwa bei ± 1" el liegt.
In der deutschen Auslegeschrift 2 010046 wird eine
Steuereinrichtung für einen Stromrichter beschrieben, bei der eine hohe Zündwinkclsymmetrie dadurch erreicht
wird, daß die Zündimpulse von einem selbstsehwingenden Oszillator abgeleitet werden, dessen
Frequenz im Rahmen einer Stromregelung nachgestellt und dadurch zwangsläufig mit der Netzfrequenz
synchronisiert wird. Diese Steuereinrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Verstellung des Steuerwinkels
für die Ventile des Stromrichters nur langsam erfolgen darf. Für antriebstechnische Anwendungen ist
diese bekannte Steuereinrichtung nur bedingt geeignet.
Bei einer weiteren bekannten Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter (»Techn, Mitt.
AEG-Telefunken« 1973, S, 257-264), die ebenfalls
mit einem selbstschwindenden Oszillator arbeitet, wird die Impulslage mit der Phasenlage der synchronen
Netzspannung verglichen und proportional zur Steuerspannung geregelt. Da diese Regelung sehr
langsam sein kann, werden durch sie keine Symmetriefehler verursacht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Steuereinrichtung ohne
Verwendung eines selbstschwingenden Oszillators mit vertretbarem Aufwand durch eine Zusatzeinrichtung
so auszugestalten, daß die Steuerimpulse automatisch Symmetrien werden. Es soll also dafür gesorgt werden,
daß die einzelnen Steuerimpulse der Ventile des Stromrichters — solange die vorgegebene Steuerspannung
sich nicht ändert — in aquidistanten Zeitabstünden abgegeben werden, wobei die Konstanz dieser
Abstände weit besser sein soll als bei der bekannten
Steuereinrichtung.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ermöglicht eine hohe Symmetrie der Steuerimpulse unabhängig
von Toleranzen der verwendeten Bauelemente. Da die Zahl und die Amplitude der Oberschwingungen in der Ausgangsspannung eines
netzgeführten Stromrichters wesentlich von der Impulssymmetrie der verwendeten Steuereinrichtung
abhängt, wird durch die erreichte Erhöhung der Impulssymmetrie auch eine Verringerung der Oberschwingungen
in der Ausgangsspannung erzielt. Die umfangreichen Justierarbeiten an der Steuereinrichtung,
die bisher in regelmäßigen Zeitabständen erforderlich waren, können entfallen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einschließlich der in den Unteransprüchen genannten Ausgestaltungen
wird im folgenden an Hand von 8 Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Steuereinrichtung für einen netzgeführten
Stromrichter, die eine Zusatzschaltung zur Ausregclung
von Impulsunsymmetrien enthält,
Fig. 2 die zugehörige Steuerspannung, Zusatzsteuerspannung und Sägezahnspannung in Abhängigkeit
von der Zeit,
Fig. 3 ein Summcnsignal in Abhängigkeit von der
Zeit,
Fig. 4 ein verzögertes Summensignal in Abhängigkeit von der Zeit,
Fig. 5 ein weiter verzögertes Summcnsignal in Abhängigkeit von der Zeit,
Fig. 6 das Ausgangssignal einer Zählstufc in Abhängigkeit von del Zeit,
Fig. 7 ein weiteres Ausgangssignal einer weiteren Zählstufe in Abhängigkeit von der Zeit, und
Fig. Sein korrigiertes Summensignal in Abhängigkeit
von der Zeit.
Nach Fig. 1 ist eine im oberen Teil der Abbildung dargestellte handelsübliche analoge Steuereinrichtung
für einen dreiphasigen netzgeführten Stromrichter mit
einer besonderen Zusatzeinrichtung 2 ausgerüstet. Diese Zusatzeinrichtung 2 stellt eine Impulssymmetrie-Regeleinrichtung
dar, die unter Überlagerung einer Zusatzsteucrspannung über die Steuerspannung in die handelsübliche Steuereinrichtung eingreift.
Die Steuereinrichtung umfaßt eine Synchronisierschaltung
4, der von einem Wechselspannungsnetz
mit den Klemmen R, S, T, an das ein (nicht gezeigter) netzgefiihrter Stromrichter mit steuerbaren Ventilen
in Brückenschaltung angeschlossen ist, eine dreiphasige Synchronisierspannung zugeführt ist. Die Netzfrequenz
fn=\ITn beträgt z.B. 50 Hz. Die Synchronisierschaltung
4 formt nach Maßgabe der Nulldurchgänge der Synchronisierspannung drei entsprechende
rechteckförmige Ausgangsspannungen. Diese werden einem ersten Eingang einer Generatorschaltung
6 zugeführt.
Die Generatorschaltung 6 enthält drei Sägezahngeneratoren, die um 60° el versetzt arbeiten. Einem
zweiten Eingang der Generatorschaltung 6 wird über ein Additionsglied 8, z. B. über einen Operationsverstärker,
von einem Eingangsverstärker 10 eine verstärkte Steuerspannung Uc zugeführt. Am Eingang
des Eingangsverstärkers 10 liegt eine Steuerspannung uc, die beispielsweise in einem Regelkreis gebildet sein
kann. Mit dieser Steuerspannung »■ wird die Ausgangsspannung
des Stromrichters beeinflußt.
An den Ausgang der Generatorschaltung 6 ist eine Stufe 12 zur Impulsformung und Impulsverstärkung
angeschlossen. Diese bildet die Steuerimpulse /Jl, p2,... p6 für die sechs steuerbaren Ventile, insbesondere
Thyristoren, des netzgeführten Stromrichters. Im symmetrischen Fall beträgt der zeitliche Abstand aufeinanderfolgender
Impulse genau Tn/6.
Die Zusatzeinrichtung 2 enthält an ihrem Eingang ein UND-Glied 16, dem sämtliche Steuerimpulse pi
bis p6 zugeführt sind. Das UND-Glied 16 faßt die Steuerimpulse p\ bis p6 zu einem Summensignal a
in Form einer Impulskette zusammen.
Das Summensignal α wird einer ersten Verzögerungsstufe 18 zugeleitet. Die Verzögerungszeit T1
dieser Verzögerungsstufe 18 ist fest eingestellt. Dazu ist ihr Steuereingang 20 an ein Einstellorgan 22 angeschlossen,
das als Potentiometer dargestellt ist. Die Verzögerungszeit T1 ist im vorliegenden Fall /„/12,
entsprechend einem Phasenwinke! von 30" el, gewählt worden. Demzufolge gibt die Verzögerungsstufe 18 an ihrem Ausgang ein um die Verzögerungszeit T1 verzögertes Summensignal b ab. Auch hierbei
handelt es sich wiederum um eine Impulskette.
Das verzögerte Summensignal b wird dem Eingang einer zweiten Verzögerungsstufe 24 zugeführt. Die
Verzögerungszeit T2 dieser zweiten Verzögerungsstufe 24 ist an ihrem Steuereingang 26 mit Hilfe eines
Steuersignals c einstellbar. Das Steuersignal c wird wie weiter unten noch näher ausgeführt wird - in einer
Regeleinrichtung gebildet. Die Verzögerungszeit T2
liegt im stationären Regclzustand auf Grund der Einstellung durch das Steuersignal c auch etwa im Bereich
iron TJ12, was ebenfalls einem Phasenwinkel
von 30° el entspricht. Die zweite Verzögerungssiufe 24 liefert an ihrem Ausgang ein weiter verzögertes
Summensignal oder Ausgangssignal d in Form einer Impulskette. Dieses Ausgangssignal ä wird mit dem
Summensignal α Hurch die noch zu beschreibende Regeleinrichtung auf Phasengleichheit ausgeregelt.
Das Ausgangssignal d der zweiten Verzögerungsstufe 24 wird auf ein Einstellorgan 28 gegeben, mit
dem die Amplitude eingestellt werden kann. Als Einstellorgan 28 kann insbesondere ein Potentiometer
vorgesehen sein. Die vom Einstellorgan 28 abgegriffene Spannung ist die Ausgangsspannung der Zusatzeinrichtung
2. Sie v/ird als Zusatzsteuerspannung U auf einen weiteren Eingang des Additionsgliedes 8
2b 43 645
gegclien.
I is sei hcrvorgcholx-n. daß die beiden Ver/ngeiiingszeiten
V1 untl T1 nicht unlx'dingt jeweils Ιχ,'ί Tn;
I 2 liegen müssen. Beispielsweise ist es auch möglich,
eine feste Verzögerungszeit T1 = Tn/H (entsprechend
45' el) und eine um den Wert T1 = /„/24 (entsprechend
15" el) einstellbare Verzögeruiigszeit T1 zu
wühlen. Entscheidend ist.daßlx'i einem seehspulsigen
Wechselrichter die Summe der Ix'iden Verzöget ungs-/citen
7, und T1 im stationären Zustand etwa TnHt
(einsprechend (SO el) lieträpt. also dem zeitlichen
AliMand Tn (i zwciei ein/einer Slciici impulse entspiiilil.
Das Summensignal α und this Aiisgangssignal (/
werden einei I'hascnvcrgleichssliife 30 zugeführt.
Diese ist so eingerichtet, daß sie die I'hasenlage dei
Impulse des Ausgangssignals d (untl damit der Zusit/stcuerspanniing
V.) bezüglich der Impulse des "-'-' -Vitiiif " ■'·
<1£L II! Kl IMl!
gleicht.
Die I'liasenvergleichsMufc 30 ist vorliege ml speziell
so aufgebaut, daß sie eine erste Zählslufc 32 mit Rüi ksct/eingarig 34. eine /weite Zählstufe 36 mit
Rückset/eingang 38 und eine Richlungsmeßstiifc 40 mit zwei Eingängen enthält. Die erste Zählstufc 32.
die nur den Zustand O oder I aufweist untl als INp-Mop-Schaltung
ausgebildet werden kann, ist fiii die Messung des Vorlaufs des Summensignals α gegenüber
der Ziisatzstcuerspannung H. vorgesehen. Die /weite Zählslufe 36. inslx'sonilere eine Flip-Flop-Schaltung.
ist für die Messung des Nachlaufs tier Phase
vorgesehen. Die Richtungsmeßstufe 40 ermittelt die Richtung, d. h. sie stellt fest, ob das Summensignal a
dem Ausgangssignal d vor- oder nacheilt.
Im einzelnen wirtl das Summensignal α dem Zähleingang
der ersten Zählstufc 32 und dem Rücksetzeingang 38 der zweiten Zählstufc 36 zugeführt. Das
Ausgangssignal d wird dem Rücksetzeingang 34 der ersten Zählstufc 32 und dem Zähleingang der zweiten
Zählstufc 36 zugeführt. Die Ausgangssignalc <■ und
/ der Ix'iden Zählstufen 32 bzw. 36 werden auf die Ix'idcn Eingänge der Richtungsmcßstufe 40 eeeclx;n.
Diese enthält einen ersten und einen zweiten Schalter im Ausführungsbeispiel Feldeffekt-Transistoren 42
bzw. 44. Heide Feldeffekt-Transistoren 42,44 wirken vorliegend nur als Schalter. Ihre Steuerspannungen
sind die Ausgangssignale e bzw. /. Der erste Feldeffekt-Transistor
42 liegt an einem positiven Gleichspannungspol /', und der zweite Feldeffekt-Transistor
44 liegt an einem negativen Gleichspannungspol Λ/.
Heide Feldeffekt-Transistoren 42, 44 sind ausgangsseitig
zusammengcschaltet und geben ein Ausgangssignal g ab. Dieses Ausgangssignal g ist bei Vorlauf der
Phase positiv und bei Nachlauf negativ.
Das Ausgangssignal g wird in den Eingang eines Reglers 50 gegeben. Dieser Regler 50 ist als Operationsverstärker
mit kapazitiver Rückführung ausgebildet. Das Vorzeichen es an seinem Eingang liegenden
Ausgangssignals g gibt die Integrationsrichtung an. Bei negativem Vorzeichen des Ausgangssignals g
steigt die Ausgangsspannung des Reglers 50. Die Ausgangsspannung des Reglers 50 bleibt konstant,
wenn das Summensignal α und das Ausgangssignal d der zweiten Verzögerungsstufe 24 phasengleich sind,
da hierbei das Ausgangssignal g verschwindet. Das Ausgangssignal des Reglers 50 ist das Steuersignal c,
das dem Steuereingang 26 der zweiten Verzögeningsstufe
24 zugeführt ist.
Die Funktionsweise tier Steuereinrichtung ein sclilicLllicli Zusatzeinrichtung 2 wirtl im folgenden a
Hand tier Zcitdiagramme in den Fig. 2 bis H nähe
crläiiteit.
Nach I-ig. 2 bildet die (ieneratorsehaltung 6 ii
Takte der vom Wechsclspanmmgsrict/ gelieferte
Synchionisicrspannung tlrei Säge/alinspannunge
(V1, U1,, (/,, clic um TnIb gegeneinander phasenvei
setzt sind. Diese werden mit der Steuerspannung I »geschnitten«, wolici jeder Schnittpunkt einem Im
puls in den Steuerimpulsen p\ bis /'6 entspricht. Di
in Fig. 2 eingezeichneten kleinen rechteckförmige Spannungseinschniltc im Verlauf dei Sleuerspaniiun
H1 sind die später erläuterten Impulse tier Zusat/slei
crspannting //..
In I· ig. 3 ist tlas unkorrigierte Summensignal ο dar
gestellt. Fs ist hierbei angenommen, daU die Säge /ahnspannung <7 , auf Grund von Hatielemenlctole
t Ail/.CVi iiiilSii iiiiicli iiiri Sieigiiiig von tien Säge/ahn
spannungen /Z1, und //, abweicht. Weiter wir
zunächst vorausgesetzt, daK die Zusat/steiierspan niing II. noch nicht wirksam ist, daß also der Regel
kreis noch nicht geschlossen ist.
Fs ist ersichtlich, daß in der dargestellten Impul
kette jedem Schnittpunkt in Fig. 2 tlei Sägezahnspan
niingen (V1. f/,. i/, mit tier Steuerspannting H1 ein
Abfallllanke A bis /entspricht. Die Fänge der eil
/einen (.'/pulse muß jeweils kürzer sein als 60' . I
Fig. 3 erkennt man, daß, Ix-zogen auf die Lage de
ersten Impulses mit der Abfallflanke A, die Impuls mit den Abfallflanken C und F vom Idealimpulsal
stand Tn:h abweichen. Der Abstand IxMrägt hie
(Wl i x). Eine solche Unsymmetrie λ kann zu sti
rentlcn Olicrschwingungcn in der Ausgangsspannun
ties Stromrichters führen.
In Fig. 4 ist das demgegenüber um 30' el (cntspre
chentl 7n/I2) verzögerte Summensignal/) gezeigt
Hieilx-i ist gleichzeitig eine Signal verarbeitung dergc
stall vorgenommen worden, daß aufeinanderfolgen den Abfallflanken in Fig. 3 alternierend Abfall- unc
Ansticgsflanken in Fig. 4 entsprechen.
Aus Fie. 5 ist das weiter verzögerte Summcnsienal
also das Ausgangssignal t/der zweiten Verzögerungs stufe 24 ersichtlich. Hierbei ist wiederum eine Signa
verarbeitung vorgenommen worden. Dadurch ent spricht aufeinanderfolgenden Flanken (Abfall- um
Anstiegsflanken) in Fig. 4 jeweils eine der aufcinan
derfolgenden Abfallflanken in Fig. 5. Die Lage de Anstiegsflanken in Fig. 5 ist ohne Belang. Es ist ange
■ nommen worden, daß im stationären Regelzustand dii
Verzögerung der Verzögerungsstufe 24 ebeni'al 30° el beträgt.
Aus einem Vergleich von Fig. 3 und 5 wird deut
Hch, daß infolge der zweimaligen Verzögerung den Impuls mit der Abfallflanke C von Fig. 3 der Impu
mit der Abfallflanke B von Fig. 5 zeitlich zugeordne ist.
In Fig. 6 ist das Ausgangssignal e der ersten Zäh
stufe 32 dargestellt, das durch Phasenvergleich ermit telt wird. Dieses Ausgangssignal e zeigt die Phasen
lage der Impulse mit der Abfallflanke D und A' de
Summensignals α in Fig. 3 bezüglich der Impulse m den Abfallflanken C bzw. F des Ausgangssignals
in Fig. 5 an und damit die Unsymmetrie x. Anden ausgedrückt: Es zeigt dem Betrage nach die Abwe
chung χ der Abfallflanke C und F in Fig. 3 von de
eigentlich erforderlichen symmetrischen Lage diese: Abfallflanke an.
Ebenso zeigt in Fig. 7 das Ausgangssignal / der Zählstufe 36 die Unsymmetrie χ zwischen den Impulsen
mit den Abfallflanken C und F in Fig. 3 und den Impulsen mit den Abfallflanken B bzw. £ aus Fig. 5.
Es sei nochmals erwähnt, daß die Zusatzspannung U1 in Fig. 2 als noch nicht wirksam angenommen
wurde. Schließt man nun den Regelkreis, indem das Ausgangssignal d als Zusatzsteuerspannung U1 auf
das Additionsglied 8 gegeben wird, so erkennt man, daß mit der Zusatzsteuerspannung t/ die Impulse mit
den Abfallflanken C und F in Fig. 3 zeitlich vorverschoben werden, während alle übrigen Impulse unbeeinflußt
bleiben. Gleichzeitig verschwinden die Impulse der Breite χ in den Ausgangsspannungen e und
/ nach Fig. 6 bzw. Fig. 7.
In Fig. 8 ist das nach Maßgabe des Steuersignals c korrigierte Summensignal α eingezeichnet. Die Korrektur
hat an der Abtalltlanke C in Fig. 3 eingesetzt und diese zeitlich vorverschoben. Die Unsymmetrie χ
ist also x=Qgeworden. Nach Fig. 2 wird dies dadurch
erreicht, daß der die Abfallflanke C bestimmende Schnittpunkt P der Sägezahnspannung U1} mit der
Steuerspannung U1. zeitlich vorverlegt wird. Die Vorverlegung
wird dabei mit Hilfe der impulskettenförmigen Zusatzsteuerspannung U1 erreicht. Für die Abfallflankenbildung
ist demzufolge nicht mehr der Schnittpunkt P, sondern nunmehr der Schnittpunkt Z
verantwortlich. Entsprechendes gilt für die Schnittpunkte P' und Z'.
In diesem stabilen Regelzustand (Fig. 8) ist der Abstand der Impulse des Summensignals α in Fig. 3
nunmehr überall exakt 60° geworden. Verschiebt sich z. B. die Zusatzsteuerspannung U1 leicht nach hinten,
so erscheinen in der Ausgangsspannung e in Fig. 6 zunächst Impulse, die von den Abfallflanken A, B, D
und E abgeleitet sind; sie veranlassen den Regelkreis, das Ausgangssignal d wieder zeitlich vorzuverschieben.
Verschiebt sich dagegen die Zusatzsteuerspannung U1 nach vorne, so erscheinen in der Ausgangsspannung
/ in Fig. 7 Impulse, die von den Abfallflanwerden, vorliegend also in Fig. 3 an der Stelle der
Abfallflanken Cund F. Die anderen Abfallflanken A, B, D und E werden nach wie vor von der Höhe der
Steuerspannung Uc bestimmt. Damit der Regler 50 nicht auf Grund dieser Nadelimpulse abdriften, d. h.
eine falsche Ausgangsspannung c anzeigen kann, wird wenigstens an einer Stelle im Ausgangssignal e nach
Fig. 6 ebenfalls ein Nadelimpuls erscheinen. Denn nur so kann ein stabiler Regelzustand erhalten bleiben.
Dies bedeutet, daß mindestens ein Impuls des Summensignals α nach Fig. 3 nur durch einen Schnitt
der Sägezahnspannungen U1, Ua, Usi mit der Steuerspannung
Uc, aber ohne Mitwirkung der Zusalzsteuerspannung
U gebildet wird. Die erwähnte Verzugszeit bewirkt, daß die in Fig. 2 dargestellte Lage der
Zusatzsteuerspannung U1, bei der jeweils die linke
obere Ecke an den Abfallflanken der Zusatzimpulse von den Sägezahnspannungen U11 und £/t2 geschnitten
wird, die einzig stabile im Regelkreis ist.
Zur Bemessung der Zusatzsteuerspannung Uz bezüglich
der Höhe AU ihrer Impulse mit Hilfe des Einstellorgans
28 ist zu sagen, daß die Höhe AU mindestens den Wert AU=2xUs/\S0° annehmen sollte.
Hierbei ist χ die zu erwartende maximale Unsymmetrie und U1 der Scheitelwert der Sägezahnspannung
U11, U12, Uiy Die Höhe AU sollte aber höchstens de:i
Wert4i/='60° UJ180° annehmen. Die Breite b der
einzelnen Impulse muß mindestens b = 2x betragen.
Es ist zusammenfassend festzuhalten, daß durch die doppelte Verzögerungsstrecke (Verzögerungsstufen
18 und 24) eine Veränderung des Summensignals a in Richtung höherer Impulssymmetrie erfolgt. Der
Regelkreis hat seinen stabilsten Zustand, wenn er die Impulskette des Summensignals α auf höchste Symmetrie
gebracht hat. Der Regelkreis darf hierbei hinsichtlich einer Veränderung des Steuersignals c relativ
langsam sein, ohne daß dadurch die Dynamik der Steuereinrichtung negativ beeinflußt wird. Eine
Restunsymmetrie ist hierbei nur durch die unter-..„u:„,ii:..i— ι „..»
das Ausgangssignal d wieder nach hinten schiebt.
Wegen einer selbst im ausgeregelten Zustand nicht zu vernachlässigenden Verzugszeit von 1 bis 2 usec
jeweils zwischen einer Abfallflanke der Zusatzsteuerspannung U1 und einer Abfallflanke A, B, D, E im
Summensignal α erscheinen in der Ausgangsspannung/ in Fig. 7 nicht gezeigte Nadelimpulse an den
Stellen, an denen die Abfallflanken des Summensignals α von der Zusatzsteuerspannung U. bestimmt
„;*. ;„ j-.- c*..r- r ι_ί
und Impulsverstärkung gegeben.
In der praktischen Ausführung einer in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung wurde eine Impulssymmetrie
von 0,1 ° erreicht.
Es ist noch zu betonen, daß handelsübliche Steuereinrichtungen ohne größere Schwierigkeiten mit einer
erfindungsgemäßen Zusatzeinrichtung nachgerüstet werden können, wodurch sich eine beträchtliche Verbesserung
der Impulssymmetrie ergibt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter, bei der die an die steuerbaren Ventile
des Stromrichters abgegebenen Steuerimpulse durch Vergleich einer Steuerspannung mit mehreren
mit der Netzwechselspannung synchronisierten Sägezahnspannungen hergeleitet sind und bei
der durch die Steuerspannung die zeitliche Lage der Steuerimpulse veränderbar Ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Additionsglied (8) der Steuerspannung ( Uc) eine Zusatzsteuerspannung
( U1) aufgeschaltet ist, die aus einer Impulskette
aus der Steuerspannung entgegengerichteten, rechteckförmigen Impulsen gleicher Höhe
und Breite besteht und vom Ausgang einer Verzögerungsschaltung (18, 24) mit an einem Steuereingang
(26) steuerbarer Verzögerungszeit (T1 +
T1) geliefert ist, die über ein UND-Glied (16) mit dem Summensignal (α) der einzelnen Steuersignale
(pl... p6) gespeist ist, wobei die Verzögerungszeit (T1 + T2) der Verzögerungsschaltung
(18, 24) etwa dem zeitlichen Abstand (Tn/6) zweier einzelner Steuerimpulse entspricht, daß der
Ausgang des UND-Gliedes (lö) und der Ausgang der Verzögerungsschaltung (18,24) an eine Phasenvergleichsstufe
(30) angeschlossen sind, die die Phasenlager der Impulse der Zusatzsteuerspannung
(U1) bezüglich der Impulse des Summensignals (α) nacn Betrag und Richtung vergleicht,
und daß der Ausgang der Phasenvergleichsstufe (30) über einen Regler -(50) mit dem Steuereingang
(26) der Verzögerungssc'ialtung (18, 24)
verbunden ist.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Regler (50) ein Operationsverstärker
mit kapazitiver Rückführung vorgesehen ist.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenvergleichsstufe
(30) eine erste Zählstufe (32) für den Vorlauf des Summensignals (α) gegenüber der
Zusatzsteuerspannung(U1), eine zweite Zählstufe
(36) für den Nachlauf und eine Richtungsmeßstufe (40) zur Ermittlung der Laufrichtung umfaßt.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsmeßstufe (40)
einen an einem positiven Gleichspannungspol (P) liegenden, von der einen Zählstufe (32) gesteuerten
Schalter (42) und einen an einem negativen Gleichspannungspol (N) liegenden, von der anderen
Zählstufe (36) gesteuerten Schalter (44) enthält.
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Additionsglicd
(8) ein Operationsverstärker vorgesehen ist.
6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsglied
(18, 24) die Hintereinanderschaltung zweier Verzögerungsstufen vorgesehen ist, daß die vorgeschaltete Verzögerungsstufe (18)
eine vorgegebene Verzögerungszeit (T1) besitzt, während die Verzögerungszeit (T2) der nachgeschalteten
Verzögerungsstufe (24) am Steuereingang (26) steuerbar ist, und daß die Verzögerungszeiten
(Γ, + T1) der beiden Verzögerungsstufen (18,24) im stationären Zustand etwa gleich
groß sind.
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---|---|---|---|
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JP11601377A JPS5341731A (en) | 1976-09-28 | 1977-09-27 | Control apparatus for system exiting converter |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19762643645 DE2643645C3 (de) | 1976-09-28 | 1976-09-28 | Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter |
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DE2643645C3 true DE2643645C3 (de) | 1979-12-06 |
Family
ID=5989051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762643645 Expired DE2643645C3 (de) | 1976-09-28 | 1976-09-28 | Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
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CH (1) | CH617550A5 (de) |
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-
1976
- 1976-09-28 DE DE19762643645 patent/DE2643645C3/de not_active Expired
-
1977
- 1977-08-19 CH CH1017877A patent/CH617550A5/de not_active IP Right Cessation
- 1977-09-27 JP JP11601377A patent/JPS5341731A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH617550A5 (en) | 1980-05-30 |
JPS5341731A (en) | 1978-04-15 |
DE2643645B2 (de) | 1979-04-12 |
DE2643645A1 (de) | 1978-03-30 |
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