DE1184795B

DE1184795B - Verfahren und Anwendung des Verfahrens zur Erzeugung von Impulsreihen vorgebbarer Dauer

Info

Publication number: DE1184795B
Application number: DEB75660A
Authority: DE
Inventors: Edmund Mueller; Dipl-Ing Heiner Gathmann
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1964-02-29
Filing date: 1964-02-29
Publication date: 1965-01-07
Also published as: FR1427327A; CH429958A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 k

Deutsche KL: 21 al - 36/02

Nummer: 1184795

Aktenzeichen: B 75660 VIII a/21 al

Anmeldetag: 29. Februar 1964

Auslegetag: 7. Januar 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer aus kurz andauernden, periodisch wiederkehrenden Einzelimpulsen zusammengesetzten Impulsreihe vorgebbarer Dauer. Die Impulsreihe wird im folgenden als Langimpuls, ein Einzelimpuls als Kurzimpuls bezeichnet. Derartige Langimpulse werden zur Steuerung elektrischer Geräte, beispielsweise von Gasentladungs- oder Halbleiter-Stromrichtern benötigt.

Bei der Steuerung mehrphasiger Stromrichteranlagen ist man bestrebt, gleichartige Schaltelemente der Steuereinrichtung zusammenzufassen, beispielsweise bestimmte Schaltelemente zur gemeinsamen Steuerung mehrerer anderer Schaltelemente zu benutzen. Aus diesem Grund benutzt man in einer Stromrichteranlage zur Steuerung sämtlicher Stromrichterventile nur ein Schaltelement, welches die Kurzimpulse erzeugt. Dieses, die Kurzimpulse erzeugende Schaltelement erzeugt eine unbegrenzt dauernde Impulsfolge. Aus dieser können in bekannter Weise die zur Steuerung der Anlage dienenden Langimpulse durch zusätzliche Schaltelemente, die für jeden Stromrichter einzeln vorhanden sind, herausgeschnitten werden. Die aus den Kurzimpulsen zusammengesetzten Langimpulse für die einzelnen Stromrichter, die im allgemeinen gegeneinander phasenversetzt sind, werden für gewöhnlich Übertragern zugeführt, welche sie an die Stromrichter weiterleiten und dem Zweck dienen, die Impulse potentialunabhängig zu machen.

Um die Übertrager klein halten zu können, ist es zweckmäßig, die Langimpulse aus Kurzimpulsen zusammenzusetzen. Zu diesem Zweck werden die Langimpulse durch Schaltimpulse aus der unbegrenzten Reihe der Kurzimpulse herausgeschnitten.

Bei diesem bekannten Verfahren kann der Zeitpunkt, in dem ein Langimpuls beginnt, nicht genauer festgelegt werden, als dem zeitlichen Abstand zwischen zwei Kurzimpulsen entspricht. Wie weiterhin bekannt ist, kann man zur Steigerung der Genauigkeit des Startaugenblickes des Langimpulses die Folgefrequenz der Kurzimpulse erhöhen. Man kann indessen diese Frequenz nicht unbegrenzt steigern, weil dann die Dauer des einzelnen Kurzimpulses nicht mehr ausreicht, um die Stromrichterventile sicher zu zünden.

Um in solchen Fällen, bei denen es auf eine sehr genaue Festlegung des Beginns des Langimpulses ankommt, diesen Nachteil zu umgehen, hat man schon den Geber für die Kurzimpulse durch den jeweiligen Schaltimpuls synchronisiert. Dann ist es Verfahren und Anwendung des Verfahrens
zur Erzeugung von Impulsreihen
vorgebbarer Dauer

Anmelder:

Brown, Boveri & Qe. Aktiengesellschaft,

Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1

Als Erfinder benannt:

Edmund Müller, Weinheim (a. d. Bergstraße);

Dipl.-Ing. Heiner Gathmann,

Mannheim-Waldhof

aber nicht mehr möglich, den Geber für die Kurzimpulse gleichzeitig zur Versorgung mehrerer Stromrichter zu verwenden.

Die Erfindung gibt ein Verfahren an, das diesen Nachteil vermeidet und trotzdem die genaue Festlegung des Beginns des Langimpulses ermöglicht Die Erfindung besteht darin, daß zur Festlegung des Beginns des Langimpulses mit einer Genauigkeit, die größer ist als der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kurzimpulsen, ein zusätzlicher Impuls (Startimpuls) eingeführt wird, der selbst als Bestandteil des Langimpulses wirkt und dessen Beginn nicht mit dem eines Kurzimpulses zusammenzufallen braucht.

Es kommt also darauf an, daß der Startimpuls selbst in der Reihe der Kurzimpulse erscheint und als Beginn des Langimpulses wirkt. Außerdem muß der Startimpuls erfindungsgemäß den Beginn eines die Dauer des Langimpulses festlegenden Impulses, der im folgenden als Schaltimpuls bezeichnet werden soll, steuern. Dieser Schaltimpuls ist in seiner Dauer beispielsweise gemäß den Erfordernissen des Stromrichterbetriebes in an sich bekannter Weise festgelegt. Für die weitere Ausbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, die Kurzimpulse mit dem Startimpuls nach dem Prinzip einer Oder-Verknüpfung zu mischen. Dadurch wird erreicht, daß der Startimpuls in der Reihe der Kurzimpulse auftaucht. Zur weiteren Impulsbildung wird diese gemeinsame Folge von Kurzimpulsen und Startimpuls mit dem Schaltimpuls nach dem Prinzip einer Und-Verknüpfung gemischt. Dadurch wird erreicht, daß die Kurzimpulse nur während der Zeitdauer für eine Steuerung wirksam werden können, in welcher der Schalt-

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impuls ansteht. Durch die Synchronisierung des Schaltimpulses mit dem Startimpuls ist dabei Gewähr geleistet, daß am Beginn dieser Reihe von Kurzimpulsen der Startimpuls steht, welcher z. B. auch in eine Pause zwischen zwei Kurzimpulsen fallen kann. Die Genauigkeit des Beginns des Langimpulses ist durch dieses Verfahren auf die Genauigkeit festgelegt, mit welcher der Startimpuls gegeben werden kann.

Es ist zur Steuerung von Stromrichtern zweckmäßig, dem Startimpuls Rechteckform zu geben und ihn in seiner Dauer etwa übereinstimmend mit dem Kurzimpuls auszubilden. Zur Steuerung anderer elektrischer Geräte können auch andere Impulsformen zweckmäßig sein.

Wenn, wie im Stromrichterbetrieb, die Langimpulse periodisch wiederkehren sollen, ist es zweckmäßig, die Impulsfolgefrequenz der Startimpulse klein gegen die der Kurzimpulse zu machen. Wenn diese Bedingimg nicht eingehalten wird, kann es bei wirtschaftlicher Auslegung zur Sättigung des Übertragers kommen.

Zur Steuerung von mehrphasigen Geräten, beispielsweise der einzelnen Ventile mehrphasiger Stromrichter, kann das erfindungsgemäße Verfahren in an sich bekannter Weise für jede Phase einzeln angewendet werden, wobei die entsprechenden Vorrichtungen so oft vorhanden sind, als Phasen des Wechselstromsystems vorliegen. Lediglich der Geber für die Kurzimpulse ist nur einmal vorhanden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung können aber auch aus einer einzigen Folge von Kurzimpulsen und aus einer einzigen Folge von Startimpulsen die Langimpulse für die verschiedenen Phasen herausgeschnitten werden. Mit anderen Worten, es können auch die Startimpulse für alle Phasen einem einzigen Geber entnommen werden. Dann allerdings muß bei η Phasen zur Synchronisierung des Schaltimpulses der jeweils η-ten Phase auch der n-te Startimpuls mit an sich bekannten Mitteln aus der Folge der Startimpulse ausgetastet werden.

Zur Erläuterung des Eriindungsgedankens ist zunächst in

F i g. 1 eine Anordnung für das vorn erwähnte bekannte Verfahren wiedergegeben; in

F i g. 2 und 3 sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.

In beiden Figuren sind gleiche Schaltelemente mit gleichen Ziffern bezeichnet.

Die Kurzimpulse werden in einem Geber 1 erzeugt. Die Geber für die Schaltimpulse sind mit 2 bezeichnet. In allen Figuren sind die Geräte für zwei von η möglichen Phasen dargestellt.

In Fig. 1 wird die Folge der Kurzimpulse in einem Und-Glied3 mit dem Schaltimpuls gemischt. Den hinter den Und-Gliedern der verschiedenen Phasen skizzierten Impulsfolgen ist zu entnehmen, daß der Beginn des Schaltimpulses einmal zwischen zwei Kurzimpulsen oder auch mitten in einem Kurzimpuls liegen kann. Entsprechend ungenau ist der Beginn des die Steuerung des Gerätes bewirkenden Langimpulses definiert. Die Langimpulse werden anschließend auf den Übertrager 4 gegeben, der sie in ihrem Potential voneinander unabhängig macht, und den zu steuernden Geräten zugeführt, die hier beispielsweise als Stromrichter 5 angedeutet sind.

Die ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes darstellende F i g. 2 enthält außer den schon in Fig. 1 dargestellten Schaltelementen noch die Geber 6 für die Startimpulse und die Oder-Glieder 7, in denen die Startimpulse mit den Kurzimpulsen gemischt werden. Hinter jedem Oder-Glied 7 erscheint also jeweils eine unbegrenzte Folge der Kurzimpulse, in der die Startimpulse eingefügt sind. Diese aus Kurzimpulsen und Startimpulsen bestehenden Impulsreihen werden gemeinsam mit dem Schaltimpuls dem Und-Glied 3 zugeführt, wobei sich der bereits oben in Verbindung mit zu Fig. 1 geschilderte Vorgang wiederholt. Der Unterschied in der Folge der Langimpulse gegenüber dem bekannten Verfahren besteht aber nun darin, daß das Und-Glied von der Vorderflanke der Schaltimpulse gleichzeitig mit der Vorderflanke der Startimpulse erreicht wird, so daß der Beginn jedes Langimpulses eindeutig festgelegt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß, wie durch einen Funktionsstrich angedeutet ist, die Geber 2 für die Schaltimpulse mit dem jeweiligen Geber 6 für den zugehörigen Startimpuls synchronisiert sind.

Mit der Ausführung nach dem Beispiel gemäß Fig. 2 ist die Ausbildungsmöglichkeit des Gegenstandes der Erfindung jedoch nicht erschöpft. Es ist beispielsweise nicht notwendig, daß der Startimpuls den Beginn der Dauer des Langimpulses festlegt in dem Sinne, daß der Startimpuls vorgegeben sein muß und den Beginn des Schaltimpulses steuert. Es kann auch der Schaltimpuls vorgegeben und aus diesem der Startimpuls abgeleitet sein.

Ein Ausführungsbeispiel eines darauf gegründeten Verfahrens ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser Anordnung sind wieder wie in Fig. 2 ein gemeinsamer Geber 1 für die Kurzimpulse und zwei Geber 2 für die Schaltimpulse vorgesehen. Aus der Vorderflanke der von den Gebern 2 erzeugten Schaltimpulse werden jedoch mittels der Schaltelemente 8 die Startimpulse abgeleitet. Die Kurzimpulse werden mittels der Und-Glieder 3 mit den Schaltimpulsen gemischt, so daß zeitlich begrenzte Impulsreihen aus Kurzimpulsen entstehen. In diese werden mittels der Oder-Glieder 7 die Startimpulse eingefügt, so daß der Beginn der entstehenden Impulsreihen wieder mit dem Einsatz der Startimpulse übereinstimmt und damit dieselben Langimpulse erhalten werden wie bei der in F i g. 2 dargestellten Anordnung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung einer aus kurz andauernden periodisch wiederkehrenden Einzelimpulsen (Kurzimpuls) zusammengesetzten Impulsreihe vorgebbarer Dauer (Langimpuls), dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung des Beginns des Langimpulses mit einer Genauigkeit, die größer ist als der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kurzimpulsen, ein zusätzlicher Impuls (Startimpuls) eingeführt wird, der selbst als Bestandteil des Langimpulses wirkt und dessen Beginn nicht mit dem eines Kurzimpulses zusammenzufallen braucht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Startimpuls gleichzeitig den Beginn eines die Dauer des Langimpulses festlegenden Impulses (Schaltimpuls) steuert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Startimpuls aus der

Vorderflanke eines die Dauer des Langimpulses festlegenden Impulses (Schaltimpuls) abgeleitetist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzimpulse mit dem Startimpuls bzw. bei periodisch gesteuerten Vorgängen mit den Startimpulsen nach dem Prinzip einer Oder-Verknüpfung gemischt und anschließend mit dem Schaltimpuls nach dem Prinzip einer Und-Verknüpfung gemischt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzimpulse mit dem Schaltimpuls nach dem Prinzip einer Und-Verknüpfung gemischt und anschließend mit dem Startimpuls nach dem Prinzip einer Oder-Verknüpfung gemischt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Startimpuls Rechteckform hat.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden ao Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Startimpulses etwa mit der eines Kurzimpulses übereinstimmt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Erzeugung periodisch wiederkehrender Langimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolgefrequenz der Startimpulse klein gegen die der Kurzimpulse ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Erzeugung mehrerer phasenversetzter Langimpulse zur Steuerung mehrerer Geräte, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer einzigen Folge von Kurzimpulsen und auch aus einer einzigen Folge von Startimpulsen die verschiedenen Langimpulse erzeugt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei π Geräten zur Synchronisierung des η-ten Schaltimpulses der n-te Startimpuls mit an sich bekannten Mitteln ausgetastet wird.

11. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Steuerung elektrischer Geräte oder Anlagen, bei denen es sehr genau auf den Zeitpunkt des Beginns des Steuerimpulses (Langimpuls) ankommt, vorzugsweise zur Steuerung von Stromrichtern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen