DD224962A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung definierter netzverhaeltnisse - Google Patents

Abstract

Schaltungsanordnung zur Erzeugung definierter Netzverhaeltnisse fuer eine Versorgungsspannung, mit der Bauelemente oder Geraete der Elektrotechnik auf ihr Verhalten bei vom "Normalen" abweichenden Spannungsformen geprueft bzw. getestet werden. Um definierte Netzverhaeltnisse freiprogrammierbar mit grosser zeitlicher Variabilitaet bei hoher Genauigkeit reproduzierbar zu machen, soll durch eine direkte Einflussnahme auf bestimmte Parameter der Netzversorgung mittels eines Rechners eingewirkt werden. Dazu nimmt ein Rechner (2) ueber einen Umformer (5), der in der Energieflussrichtung zwischen der Netzversorgung (3) und dem Pruefling (4) liegt, Einfluss auf die von der Netzversorgung (3) bereitgestellten Spannung. Der Rechner (2) uebernimmt dazu bestimmte aus der Netzversorgungsspannung erfasste bzw. externe Parametersignale, wandelt diese gemaess eines programmierten Stoermusters um und steuert damit den Umformer (5) dessen Ausgangsgroesse zur Beeinflussung des Prueflings (4) verwendet wird. Figur

Description

Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur Erzeugung definierter Netzverhältnisse

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung .zur ,Erzeugung von definierten Netzverhältnissen für eine Versorgungsspannung, mit der Bauelemente und Geräte der Elektrotechnik auf ihr Verhalten bei von vom'"Normalen" ab— ;jy.ei ch enden. Sparmungsf ormen, ...wie sie z.B. bei Netzstörungen auftreten, geprüft bzw, getestet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, zur Begutachtung von Bauelementen und Geräten der Elektrotechnik" hinsichtlich ihrer Reaktion auf die Speisung mit Spannungen bestimmter vom "Normalen" abweichender Form, diese Spannungsformen, die im allgemeinen in Industrienetzen stochastisch zu erwarten sind, definiert und reproduzierbar zu erzeugen. So sind Netz-Störungs-Simulatoren bekannt, die zur Erzeugung von Störsignalen und deren Überlagerung auf eine Versorgungsspannung mit einem auf eine vorgebbare Spannung aufladbaren Kondensator ausgestattet sind, dessen Sntladeimpuls der Versorgungsspannung als Störimpuls

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überlagert ist (DE-OS 26 05 332). Der wesentliche Nachteil solcher Anordnungen besteht darin, daß die zeit-" liehe Auflösung an die RC-Aufladung gebunden ist und das Störmuster zur Beeinflussung der Wechselspannung nicht frei programmierbar ist«

Weiter ist bekannt (DD-WP 150 946), zur Prüfung von Relais mit direkt aus dem Hetz gewonnener oder nachgebildeter nichtstationärer netzgetreuer Vorgänge einen Rechner einzusetzen. Hierbei sind die netzgetreuen Vorgänge auf einem Datenträger gespeichert und werden bei Bedarf abgerufen· Der Rechner hat die Aufgabe, aus den gespeicherten Vorgängen auf der Grundlage bestimmter Programme eine Auswahl für die Prüfung vorzunehmen, wobei gleichzeitig noch Parameter wie Amplitude und Zeitmaßstab eingestellt werden können. Dabei werden über die Prozeßein-/ausgabeeinheit vom Rechner das Abrufen und Auswählen der Daten vom Datenträger organisiert, die für die Interpretation der Daten durch den Verstärker notwendigen Abbildungsmaßstäbe vorgegeben und das Prüfergebnis vom Prüfling entgegengenommen. Es besteht keine Möglichkeit der Reaktion auf bestimmte vorgegebene oder erzeugte Sinflußgrößen, sondern nur die Möglichkeit des gesteuerten Lesens und ümformens gespeicherter Daten, wobei durch den erforderlichen D/A-Wandler die Arbeitsgeschwindigkeit relativ gering ist·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, definierte üTetzverhältnisse reproduzierbar zu erzeugen, die den z.B. in Industrienetzen durch Netzrückwirkungen von Stromrichtern, Antrieben oder Einflüssen wie Überspannungen und Kurzschlüssen stochastisch auftretenden Spannungsformen entsprechen. Dabei soll das Störmuster frei programmier·

"bar sein und eine große zeitliche Variabilität "bei hoher Genauigkeit erreicht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

- Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine rechnergestützte Anordnung zur Erzeugung definierter Netzverhältnisse für eine.zur Prüfung oder Testung von Bauelementen oder Geräten der Elektrotechnik vorgesehene Versorgungsspannung durch direkte Einflußnahme auf bestimmte Parameter der zur Verfügung stehenden Netzversorgungsspannung zu schaffen.

- Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der mit Kommunikätiönseinrichtungen zur Eingabe von Beeihflussungsgrößen gekoppelte Rechner sowohl über seine Steuergrößenausgabe mit einem zwischen der Netzversorgung und dem Prüfling zur Erzeugung der definierten Netzverhältnisse angeordneten Umformer verbunden ist, als auch zur Parameterübernahme oder Parameteranforderung und -Übernahme mit einer Einrichtung zur Parameterbereitstellung, die zur Erfassung von Parametern mindestens einer Eingangsspannung mit der Netzversorgung in Verbindung steht.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Einrichtung zur Parameterbereitstellung einen weiteren Eingang zur Eingabe externer Informationsparameter auf. In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung kann eine Rückführung vom Ausgang des Umformers auf den Rechner vorgesehen werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend in einem Ausführungs-"bei spiel näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Erzeugung definierter NetζVerhältnisse mit dem Rechner 2, der als zentrales Element der Anordnung mit allen weiteren Elementen der Anordnung zur indirekten oder direkten Informationsübergabe oder -Übernahme in Verbindung treten kann. Der Rechner 2 ist mit Kommunikationseinrichtungen 1 gekoppelt, über welche das gewünschte Störmuster frei programmierbar ist« Eine UetζVersorgung 3, welche eine oder mehrere Spannungen U_...U_ zur Verfügung stellen kann, ist mit- der Einrichtung 6 zur Parameterbereitstellung verbunden, welche Parameter der Spannung der Hetzversorgung, wie z.B» Spannungsnulldurchgang, !Frequenz und Amplitude der Wechselspannung, erfaßt. Der Einrichtung 6 zur Parameterbereitstellung können aber auch über den zweiten Eingang externe Informationsparameter eingegeben werden. Bei Gleichspannungen, die obige Parameter nicht aufweisen, kann somit z.B. estern eine Startzeitpunktvorgabe erfolgen* Der Rechner 2 steht mit der Einrichtung 6 zur Parameterbereitstellung sowohl zur Parameterübernahme als auch zur Parameteranforderung in Verbindung. Über die Signalflußleitung b wird der für ein bestimmtes Programm benötigte relevante Parameter angefordert und mittels der Signalflußleitung a vom Rechner 2 übernommen. Die vom Rechner 2 aus der Einrichtung 6 zur Parameterbereitsteilung übernommenen relevanten Parametersignale werden durch solche Beeinflussungsgrößen, wie Störseitpunkt, Störlänge, Periodizität, die über die Kommunikationseinrichtungen 1 programmierbar sind, umgeformt und von den Steuergrößenausgängen des Rechners 2 über die Si-

gnalflußleitung c auf den in der Energieflußrichtung zwi seilen der Netzversorgung 3 und dem Prüfling 4 liegenden Umformer 5 gegeben. Der Umformer 5, der ein elektronischer Schalter, ein Verstärker oder ein sonstiges je nach Erfordernis aus aktiven und/oder passiven Bauelementen bestehendes Netzwerk sein kann, wandelt die Spannung der Netzversorgung 3 entsprechend den Steuersignalen des Rechners 2 um und schaltet die so geformte Spannung als Versorgungsspannung auf den Prüfling 4· Soll beispielsweise als Prüfling eine mit Schaltnetzteilen arbeitende Mikrorechnerkonfiguration auf ihr Verhalten bei Spannungsunterbrechungen getestet werden, so wird die Einrichtung 6 zur Parameterbereitstellung aus ' der an der Netzversorgung 3 anliegenden 7/echselspannung die Spannungsnulldurchgänge erfassen. Über den.'externen Eingang kann eine Verschiebung des Nulldurchgangssignals vorgenommen werden·· Die Signale . der Nulldurchgänge werden dem Rechner 2 zugeführt, der die Impulssignale gemäß dem programmierten Störmuster wandelt. Die erzeugte Information wird auf den Umformer 5 gegeben, der im konkreten Fall durch eine selbstlöschende Thyristorschaltung realisiert ist. Um die Spannung der Hetzversorgung zum entsprechenden Störzeitpunkt in der festgelegten Periodizität mit einer bestimmten Störlänge zu beaufschlagen, schaltet der Thyristorschalter die Spannung der Netzversorgung 3 am Prüfling 4 entsprechend zu oder ab. Es ist auch möglich, daß mehrere Spannungen der Netzversorgung im Umformer entsprechend überlagert werden.

Während im vorgenannten Beispiel eine Rückführung der Versorgungsspannung für den Prüfling zum Rechner über die Signalflußleitung d nicht benötigt wird, gibt es aber auch inwendungsbeispiele, bei denen im Rechner ein Programm gespeichert ist, welches der Charakteristik des Netzes einer realen Zusammenschaltung von z.B.

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Transformator (als Quelle), Kabel/Leitungen und v/eiteren Abnehmern (u.a. Antriebe) entspricht» Da diese zusammengeschalteten Elemente sich in der Praxis gegenseitig beeinflussen, werden über die Rückführung die aktuellen Parameter der Versorgungsspannung für den Prüfling vom Rechner übernommen und entsprechend der vom Programm vorgegebenen Charakteristik des'Netzes au neuen Steuergrößen für den Umformer verarbeitet·

Claims (2)

1. Patentanspruch

   1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung definierter Netz-Verhältnisse für eine Versorgungsspannung, an der zur Prüfung oder Testung Bauelemente oder Geräte . der Elektrotechnik anschließbar sind, mittels einer rechnergestützten Beeinflussung von Parametern mindestens einer Eingsngsspannung der Netzversorgung, gekennzeichnet dadurch, daß der mit Kommunikationseinrichtungen (1) zur Eingabe von Beeinflussuhgsgrößen gekoppelte Rechner (2) sowohl über seine Steuergrößenausgabe (c) mit einem zwischen der Netzversorgung (3) und dem Prüfling (4) zur Erzeugung der definierten Hetzverhältnisse angeordneten Umformer (5) verbunden ist als auch zur Parameterübernahme Ca) oder Parameteranforderung Cb) und -Übernahme (a) mit einer Einrichtung (β) zur Parameterbereitstellung, die zur Erfassung von Parametern mindestens einer Eingangsspannung CU) mit der Netzversorgung (3) in Verbindung steht_o
2. 2. Schaltungsanordnung gemäß Punkt i, gekennzeichnet dadurch, daß die Einrichtung (o) zur Parameterbereitstellung einen weiteren Eingang zur Eingabe externer Informationsparameter aufweist.

   3ο Schaltungsanordnung gemäß Punkt 1 oder Punkt 1 und 2, gekennzeichnet' dadurch, daß eine Rückführung Cd) vom Ausgang des Umformers C5) auf den Rechner C2) vorgesehen ist.

   Hierzu λ Ss\u