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Vermaschte Regeleinrichtung zur Stromrichtungsumkehr eines Stromrichters mit antiparallel geschalteten Ventilgruppen
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Eingriffsbereich, vor allem bei kleinen Drehzahlen, d. h. kleinen Stromrichterausgangsspannungen.
Die Folge ist eine schlechte Regeldynamik des Umsteuervorganges und Stromspitzen im Leerlauf bis zum dreifachen Motorennennstrom während des Überganges von der Freigabe des Steuersatzes bis zum Eingriff des Stromreglers.
Zur Verbesserung der oben beschriebenen Schaltung hat man z. B. jeder Ventilgruppe einen Stromregler und einen Steuersatz zugeordnet und die einzelnen Stromreglerausgänge einander nachgeführt. Ein derartiger Eingriff bringt aber unter Umständen Spannungsgrössen mit sich ; ausserdem ist eine einwandfreie Reglernachführung technisch schwierig realisierbar ; sie bedingt eine verhältnismässig aufwendige Kommandostufe.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den vorstehend geschilderten Nachteilen der bekannten Schaltungen abzuhelfen und eine Schaltung anzugeben, die eine einwandfreie Regeldynamik des Umsteuervorganges bringt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei einer Schaltung der eingangs genannten Art, als Kommandostufe eine eingangsseitig dem Stromregler parallelgeschaltete, auf einen Vorzeichenwechsel des Stromführungswertes ansprechende Erkennstufe vorgesehen ist, die zur vom Stromregler unabhängigen Aussteuerung der Steuersätze der Ventilgruppen und zur Begrenzung des Stromführungswertes für den Stromregler dient.
Auf diese Weise werden die dem Stromregler eigenen Totzeiten nicht in den Steuervorgang einbezogen. Beim Fortfall des Verschiebebefehls stellt der Stromregler an seinem Ausgang sofort die gerade benötigte Steuergrösse zur Verfügung.
An Hand der Zeichnungen sei die Erfindung näher erläutert : Fig. l zeigt einen Stromrichter mit zwei Steuersätzen und Fig. 2 stellt einen Stromrichter mit einem Steuersatz dar.
Eine Gleichstrommaschine-l-wird über einen kreisstromfreien Thyristorstromrichter, bestehend aus den beiden antiparallel geschalteten Ventilgruppen --2 und 3--, aus einem Drehstromnetz-RST-gespeist.
Für jede der einer der beiden Stromrichtungen zugeordneten Ventilgruppen-2 und 3-ist ein Steuersatz-4 bzw. 5-- mit Impulsverstärkern --6 bzw. 7-- vorgesehen. Zur Regelung der Gleichstrommaschine--l--wird ihre Drehzahl nist mit einer Tachometermaschine--8--gemessen und zusammen mit einem Drehzahlsollwert nsoll auf einen Drehzahlregler--9--gegeben. Das Ausgangssignal des Drehzahlreglers --9-- stellt seinerseits die Führungsgrösse für einen Stromregler --10-- dar, der seinen vorzeichenrichtigen Istwert Iist aus einem im Gleichstromkreis der Maschine --1-- angeordneten Gleichstromwandler --13-- erhält.
Je nach der gewählten Stromrichtung wird die Ausgangsspannung des Stromreglers --10-- über den Umkehrverstärker --11-- an den Steuersatz-4-oder über die Umkehrverstärker --11 und 12-an den Steuersatz-5-
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umgekehrter Stromistwert geliefert wird, die richtige Polarität der Steuerspannung am betreffenden Steuersatz erhalten bleibt.
Tritt z. B. der Fall auf, dass die Gleichstrommaschine--l--vom motorischen in den generatorischen Betrieb übergeht, z. B. wenn sie von der Last über ihre Drehzahl hinaus angetrieben wird, ober bei einer entsprechenden Änderung des Drehzahlsollwertes, so muss auch der Strom im Ankerkreis seine Polarität ändern ; d. h. die bisher gezündete Ventilgruppe, z. B.-3--, muss gelöscht und die bisher stromlose Ventilgruppe-2-muss gezündet werden.
Zur Steuerung dieses Vorganges ist als Kommandostufe eine eingangsseitig dem Stromregler - parallelgeschaltete, auf einen Vorzeichenwechsel des Stromführungswertes ansprechende Erkennstufe --14-- vorgesehen. Diese Kommandostufe bzw. Erkennstufe --14-- überwacht somit die Polarität des Ausgangssignals des Drehzahlreglers--9--. Ändert sich die Polarität des Ausgangssignals, z. B. weil, wie oben erwähnt, die Maschine von der Last mitgenommen wird, so spricht
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Ausgangssignal des Drehzahlreglers --9-- durch ein Signal der Kommandostufe-14--, wie durch die Leitung --15-- angedeutet, begrenzt.
Der Stromregler--10--bleibt bei diesem Vorgang eingeschaltet und wird auf seinem Arbeitspunkt belassen. Da jedoch der Verschiebebefehl verhältnismässig gross gegenüber dem möglichen Ausgangssignal des Stromreglers-10-gewählt wird, ist sein Einfluss zu diesem Zeitpunkt praktisch vernachlässigbar.
In der Kommandostufe bzw. Erkennstufe-14-wird der Zeitpunkt festgestellt, zu dem der
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Ankerstrom der Gleichstrommaschine--l--bis auf Null gesunken ist. Bevor nun die andere Ventilgruppe--2--freigegeben wird, wird nochmals die Polarität am Ausgang des Drehzahlreglers - -9-- geprüft und, falls diese gleichgeblieben ist, der Verschiebebefehl weggenommen, der Impulsverstärker-6-gesperrt, Leitung--17b-, der Impulsverstärker --7-- freigegeben, Leitung--17a--, und die Begrenzung des Ausgangssignals des Drehzahlreglers--9-fortgenommen.
Hiedurch zündet dann die Ventilgruppe--2-- ; der Ankerstrom kann somit in umgekehrter Richtung fliessen.
Erwähnt sei noch, dass durch Zusatzspannungen oder durch Änderung der Verstärkung im
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ist.
Fig. 2, in der gleichartig aufgebaute und funktionierende Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. l versehen sind, zeigt eine Schaltungsvereinfachung, bei der man mit einem einzigen Steuersatz - -4b-- auskommt, der wahlweise über die Impulsverstärker --6 und 7-an die Ventilgruppen-2 und 3--geschaltet werden kann.
Bei dieser gezeigten Anordnung wird der Verschiebebefehl für Wechselrichterbetrieb vom Kommandogeber-14-her stets über den gleichen Umkehrverstärker --12a-- auf den Steuersatz - -4b-- gegeben.
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einen Spannungsteiler und den Schalter--18--geerdet.
In der gezeigten Schaltung nach Fig. 2 kann an Stelle der einzelnen Impulsverstärker--6 und 7--eine einzige Impulsweiche benutzt werden, mit der die vom Steuersatz gelieferten Impulse
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oder 3--geführtImpulsweiche-20-ist gestrichelt angedeutet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vermaschte Regeleinrichtung zur Stromrichtungsumkehr eines Stromrichters bei antiparallel geschalteten Ventilgruppen in kreisstromfreier Schaltung, mit einem Stromregler, der den Steuersätzen der einzelnen Ventilgruppen die Steuergrösse vorgibt und einer Kommandostufe, die zur Umsteuerung auf den Steuersatz der stromführenden Ventilgruppe einen Verschiebebefehl für Wechselrichterbetrieb abgibt und beim Nulldurchgang des Stromes den Verschiebebefehl aufhebt und einen Befehl zur Zündung der der andern Stromrichtung zugeordneten Ventilgruppe unter gleichzeitiger Sperrung der
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Kommandostufe eine eingangsseitig dem Stromregler (10) parallelgeschaltete, auf einen Vorzeichenwechsel des Stromführungswertes ansprechende Erkennstufe (14) vorgesehen ist, die zur vom Stromregler (10) unabhängigen Aussteuerung des Steuersätze (4 bis 7)
der Ventilgruppen (2, 3) und zur Begrenzung des Stromführungswertes für den Stromregler (10) dient.
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