DD224962A1

DD224962A1 - CIRCUIT FOR GENERATING DEFINED NETWORK CONDITIONS

Info

Publication number: DD224962A1
Application number: DD26241084A
Authority: DD
Inventors: Klaus-Dieter Grocholeske; Burkhard Jenensch; Lothar Becker; Joachim Krause
Original assignee: Elektroprojekt Anlagenbau Veb
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1985-07-17

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. FigurCircuit arrangement for generating defined network conditions for a supply voltage with which components or devices of electrical engineering are tested or tested for their behavior in the case of voltage forms deviating from the "normal". In order to make defined network relationships freely programmable with high temporal variability with high accuracy reproducible by a direct influence on certain parameters of the mains supply by means of a computer to be acted. For this purpose, a computer (2) via a converter (5), which lies in the direction of energy flow between the mains supply (3) and the test (4), influences the voltage provided by the mains supply (3). For this purpose, the computer (2) assumes certain parameter signals detected or external from the mains supply voltage, converts them according to a programmed disturbance pattern and thus controls the converter (5) whose output variable is used to influence the test object (4). figure

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Schaltungsanordnung zur Erzeugung definierter NetzverhältnisseCircuit arrangement for generating defined network conditions

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

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.The invention relates to an arrangement .zur, generating defined network conditions for a supply voltage, with the components and devices of the electrical engineering on their behavior in off from the "normal" ab.jy.ei ch end. Saving forms, such as ... occur in case of power disturbances, tested or tested.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

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 StörimpulsIt is known for the assessment of electrical components and devices "in terms of their reaction to the supply of voltages of certain of the" normal "deviating form, these voltage forms, which are generally expected to stochastisch in industrial networks, defined and reproducible to produce Network disturbance simulators are known, which are equipped to generate interference signals and their superposition on a supply voltage with a capacitor which can be charged to a predeterminable voltage, whose supply pulse of the supply voltage as an interference pulse

η ι s ncη ι s nc

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«superimposed (DE-OS 26 05 332). The main drawback of such arrangements is that the time-dependent resolution is tied to the RC charging and the interference pattern for influencing the AC voltage is not freely programmable. "

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·It is also known (DD-WP 150 946) to use a computer to test relays with directly obtained from the Hetz or simulated non-stationary network faithful processes. In this case, the lifelike processes are stored on a data medium and are called up as required. The computer has the task of selecting a selection for the test from the stored processes on the basis of specific programs, while at the same time setting parameters such as amplitude and time scale. In this case, the retrieval and selection of the data from the data carrier are organized by the computer via the process input / output unit, which specifies the necessary image scales for the interpretation of the data by the amplifier and receives the test result from the test object. There is no possibility of responding to certain predetermined or generated sinusoidal quantities, but only the possibility of controlled reading and shaping of stored data, whereby the working speed is relatively low due to the required D / A converter.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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·The aim of the invention is to reproducibly generate defined etching ratios, e.g. in industrial networks due to network perturbations of power converters, drives or influences such as overvoltages and short-circuits stochastisch occurring voltage shapes correspond. The interference pattern should be freely programmable.

"bar sein und eine große zeitliche Variabilität "bei hoher Genauigkeit erreicht werden."be bar and a great temporal variability" are achieved with high accuracy.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

- Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird.- The technical problem which is solved by the invention.

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.The object of the invention is to provide a computer-aided arrangement for generating defined network conditions for a supply voltage provided for testing or testing of components or devices of electrical engineering by direct influence on specific parameters of the available mains supply voltage.

- Merkmale der ErfindungFeatures of the invention

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.According to the invention the object is achieved in that the computer coupled to Kommunikätiönseinrichtungen for input of Beeihflussungsgrößen computer is connected both via its control variable output with a arranged between the power supply and the DUT for generating the defined network conditions converter, as well as the parameter transfer or parameter request and takeover with a Parameter providing device which is connected to the mains supply for detecting parameters of at least one input voltage.

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.In one embodiment of the invention, the device for parameter provision has a further input for input of external information parameters. In a further expedient embodiment, a return from the output of the converter can be provided on the computer.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend in einem Ausführungs-"bei spiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail in an execution "at play.

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-The drawing shows the block diagram of the circuit arrangement according to the invention for generating defined NetζVerverhältnisse with the computer 2, which can come as a central element of the arrangement with all other elements of the arrangement for indirect or direct information transfer or takeover in combination. The computer 2 is coupled to communication devices 1, via which the desired interference pattern is freely programmable. A Uetζ supply 3, which can provide one or more voltages U _... U_, is connected to the device 6 for parameter provision, which parameters of the Voltage of the rush supply, such as »voltage zero crossing,! Frequency and amplitude of the AC voltage, detected. However, the device 6 for parameter provision can also be input via the second input external information parameters. For DC voltages which do not have the above parameters, therefore, for example, a start time specification can be made. The computer 2 is connected to the device 6 for parameter provision both for the parameter transfer and for the parameter request. The relevant parameters required for a particular program are requested via the signal flow line b and taken over by the computer 2 by means of the signal flow line a. The relevant parameter signals taken over by the computer 2 from the device 6 for parameter read-sharing are transformed by influencing variables such as interference side point, interference length, periodicity, which can be programmed via the communication devices 1, and by the control variable outputs of the computer 2 via the 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.gnalflußleitung c on the in the Energieflußrichtung zwi ropes of the power supply 3 and the DUT 4 lying converter 5 given. The converter 5, which may be an electronic switch, an amplifier, or any other network of active and / or passive components as required, converts the voltage of the mains supply 3 according to the control signals of the computer 2 and switches the voltage so formed as a supply voltage For example, if a microcomputer configuration operating with switched-mode power supplies is to be tested for its behavior in the event of power interruptions, the means 6 for parameter provision from the 7 / AC voltage applied to the mains supply 3 will detect the voltage zero crossings. The zero-crossing signal can be shifted via the external input. ·· The signals. the zero crossings are fed to the computer 2, which converts the pulse signals in accordance with the programmed interference pattern. The generated information is given to the converter 5, which is realized in the concrete case by a self-extinguishing thyristor. In order to apply the voltage of the rush supply at the appropriate time of disturbance in the specified periodicity with a specific interference length, the thyristor switches the voltage of the mains supply 3 on the DUT 4 to or from. It is also possible that several voltages of the mains supply are superimposed in the converter accordingly.

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.While in the aforementioned example, a return of the supply voltage for the device under test to the computer via the signal flow line d is not required, but there are also examples of applications in which a program is stored in the computer, which is the characteristic of the network of a real interconnection of e.g.

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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·Transformer (as a source), cables / lines and other customers (eg drives) corresponds »Since these interconnected elements influence each other in practice, the current parameters of the supply voltage for the device under test are taken over by the feedback and corresponding to that of the Program predefined characteristic des'Netzes au new control variables for the converter processed ·

Claims

claim

1. Circuit arrangement for generating defined network conditions for a supply voltage at the for testing or testing devices or devices. electrical engineering can be connected by means of a computer-aided influencing of parameters of at least one input voltage of the mains supply, characterized in that the computer (2) coupled to communication devices (1) for input of influencing variables both via its control variable output (c) with a between the mains supply (3 ) and the test specimen (4) for generating the defined Hetzverhältnisse arranged converter (5) is connected as well as the parameter transfer Ca) or parameter request Cb) and -Übernahme (a) with a device (β) for parameter provision, for the detection of parameters at least an input voltage CU) is connected to the mains supply (3) _o

2. Circuit arrangement according to item i, characterized in that the means (o) for parameter provision has a further input for input of external information parameters.

3o circuit arrangement according to item 1 or items 1 and 2, characterized 'in that a feedback Cd) from the output of the converter C5) is provided on the computer C2).

Hierzu λ Ss\uFor this λ Ss \ u