DE3004794A1

DE3004794A1 - Frequenzmultiplikation zur erstellung von signalen fuer die ansteuerung eines wechselrichters

Info

Publication number: DE3004794A1
Application number: DE19803004794
Authority: DE
Inventors: Reinhard 1000 Berlin Saupe
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Alstom Power Conversion GmbH
Priority date: 1980-02-07
Filing date: 1980-02-07
Publication date: 1981-08-13
Also published as: DE3004794C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-PS 23 17 502 ist ein derartiges Verfahren bekannt.
Bei diesem werden die Feinspursignale ebenso wie die Grobsprsigale durch optisches Abtasten einer auf der Welle der Strom-ichtermaschine befindlichen Rasterscheibe erstellt. Die Auflösegenauigkeit beim Betrieb mit einer derartigen Rasterscheibe ist begrenzt. Damit können die Grobspursignale, aus denen die Zündimpulse für die Thyristoren des Wechselrichters abgeleitet werden, zwecks Einsparung von Blindleistung nicht in gewünschten kleinen Winkelschritten verschoben werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erstellung von Feinspursignalen anzugeben, die eine hohe Auflösegenauigkeit besitzen. Ferner soll eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren .der eingangs genannten Art durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Es wird also die Eingangsfrequenz mit einem konstanten, aber frei wählbaren Faktor multipliziert, wobei sich die Frequenz in einem weiten Bereich ändern darf. Trotzdem tritt vorteilhafterweise das Feinspursignal in einer drehzahlproportionalen Frequenz mit hoher Auflösegenauigkeit auf.
Qir.e vorteilhafte Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Die Zeichnungsfigur zeigt das Blockschaltbild zur Erstellung von Feinspursignalen durch Frequenzmultiplikation aus Grobspursignalen, Zu diesem Zweck werden aus den Klemmenspannungen U, V, W einer nicht dargestellten, von einem Umrichter gespeisten dreiphasigen Synchronmaschine in einer ersten Impulsstufe 1 drei digitale Signale gebildet, die jeweils 1800 lang und um je 1200 gegeneinander versetzt sind. Das sind die Grobspursignale, mit denen die Thyristoren des mit der Synchronmaschine verbundenen Wechselrichters phasengerecht angesteuert werden.
Neben diesen werden noch die Feinspursignale d benötigt, mit denen eine stufenweise Verschiebung der Grobspursignale zur Erlangung der notwendigen Kommutierungsblindleistung für den Wechselrichter der umrichtergespeisten Synchronmaschine erfolgt.
Dabei muß das Verhältnis der Frequenzen zwischen den Grobspursignalen und den Feinspursignalen im Drehzahlstellbereich der Maschine konstant sein. Die Grobspursignale werden von der ersten Impulsstufe 1 einer weiteren Impulsstufe 2 zugeführt, die die Flanken zur Bildung eines Ausgangssignals Y auswertet. Es ergibt sich somit für Y die dreifache Maschinenfrequenz. Mit diesem Signal wird ein Zähler 3 angesteuert.
Jeweils bis zu einer positiven oder negativen Flanke von Y kann der Zähler 3 ein Taktsignal T einlesen. Nach dem Ende eines jeden Zählvorganges wird der Zahlenwert Z, den der Zähler 3 liefert, abgespeichert; der Zähler 3 wird dann zurückgesetzt und ein neuer Zählvorgang gestartet.
Die Frequenz fT des Taktsignals T richtet sich nach dem Ergebnis einer Division. Ein Frequenzgeber 7 gibt eine Frequenz f fest vor. Diese Frequenz f wird in einem ersten Dividierglied 4 durch einen konstanten Divisor C geteilt (fT = -c Der konstante Divisor C ist frei einstellbar. Er wird von eine Konstantwertglied 6 vorgegeben.
3etrachtet man den Zahlenwert Z, den der Zähler 3 pro Zählperiode abgibt, so richtet sich dieser nach dem Abstand der Flanken des Signals Y, d.h. nach der Frequenz fy von Y. Der Zahlenwert Z wird also immer kleiner je größer die Frequenz fy wird: Z = fT fy fY Wird nun in einem weiteren Dividierglied 5 die feste Frequenz f durch den Zahlenwert Z geteilt, so ergibt. sich eine Ausgangsfrequenz fC , die entsprechend dem kons-:anten Divisor C ein Vielfaches der Eingangsfrequenz fy ist: f g = f Auf die feste Frequenz f wird hinsichtlich Genauigkeit und Langzeitkonstanz kein Wert gelegt, da sie nicht für die Multiplikation entscheidend ist. Es gilt nämlich: Leerseite

Claims

Freguenzmultiplikation zur Erstellung von Siqnalen für die Ansteuerunq eines Wechselrichters P a t e n t a n -s p r ü c h e Verfahren zur Erstellung von Feinspursignalen für die Verschiebung von Grobspursignalen, die der polradlagerichtigen Ansteuerung der Thyristoren eines mit einer Stromrichtermaschine synchroner Bauart verbundenen, naschinengeführten Wechselrichters dienen, dadurch gekennzeichnet, daß - zunächst aus der Klemmenspannung der Stromrichtermaschine die Grobsignale als digitale, 1800 lange und um den jeweiligen Winkel zwischen den Phasenspannungen versetzte Blocksignale gebildet werden, - ferner ein Taktsignal durch Division eines Signals fest vorgegebener Frequenz mit einem konstanten, frei einstellbaren Divisor gebildet wird, - dann ein Zahlenwert gebildet wird, der sich durch Division der Frequenz des Taktsignals durch diejenige Frequenz ergibt, die durch das Auftreten der Flanken aller Grobspursignale gekennzeichnet ist und - schließlich die Feinspursignale dadurch gebildet werden, daß die Signale fest vorgegebener Frequenz mit diesem Zahlenwert geteilt werden.
2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß - eine erste Impulsstufe (1) vorgesehen ist, die aus der Klemmenspannung der Stromrichtermaschine die Grobspursignale als digitale, 180 lange und um den jeweiligen Winkel zwischen den Phasenspannungen versetzte Blöcke bildet, - eine weitere Impulsstufe (2) vorgesehen ist, die mit dem Ausgang der ersten Impulsstufe (1) verbunden ist, und die jeweils bis zum Auftreten :einer Flanke der Grobspursignale einen Zähler (3) ansteuert, - der Zähler (3) mit einem ersten Dividierglied (4) verbunden ist, das dem Zähler zu zählende Taktsignale zuführt, wobei das Dividierglied (4) mit einem Frequenzgeber (7) und einem Konstantwertglied (6) verbunden ist und der Ausgang des Zählers (3) mit einem weiteren Dividierglied (5) verbunden ist, das ebenfalls an den Frequenzgeber (7) angeschlossen ist.