DE1206065B - Arrangement for controlling thyristors with periodically recurring ignition pulses - Google Patents

Arrangement for controlling thyristors with periodically recurring ignition pulses

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DE1206065B
DE1206065B DES86213A DES0086213A DE1206065B DE 1206065 B DE1206065 B DE 1206065B DE S86213 A DES86213 A DE S86213A DE S0086213 A DES0086213 A DE S0086213A DE 1206065 B DE1206065 B DE 1206065B
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • Y02T10/92Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Description

Anordnung zur Steuerung von Thyristoren mit periodisch wiederkehrenden Zündimpulsen Steuerbare Halbleitergleichrichter werden in neuerer Zeit als Thyristoren bezeichnet. Die Arbeitsweise derartiger Bauelemente entspricht weitgehend derjenigen der bekannten steuerbaren Gasentladungsröhren. Wie diese werden daher Thyristoren in der Stromrichtertechnik zur Steuerung von Gleich- und Wechselströmen verwendet. Hierzu bedient man sich der sogenannten Anschnittssteuerung, die auf der Eigenschaft dieser Bauelemente beruht, daß sie bei geeigneter Polarität der an der Schaltstrecke liegenden Spannung durch einen Zündimpuls in den stromführenden Zustand gesteuert werden können und daß dieser Zustand erhalten bleibt, bis der nur noch durch die Last und die Speisespannung bestimmte Strom einen nahe bei Null gelegenen Grenzwert erreicht. Eine stetige Veränderung des Laststromes bzw. der Lastspannung ist daher nur durch Veränderung der Lage der Zündimpulse innerhalb der positiven Halbwelle der periodisch verlaufenden Speisespannung mö-hch.Arrangement for controlling thyristors with periodically recurring Firing pulses Controllable semiconductor rectifiers have recently been called thyristors designated. The operation of such components largely corresponds to that the known controllable gas discharge tubes. Like these, therefore, thyristors are used Used in converter technology to control direct and alternating currents. For this one uses the so-called gate control, which is on the property This component is based on the fact that, with a suitable polarity, they are connected to the switching path voltage is controlled by an ignition pulse in the current-carrying state can be and that this state remains until the only through the Load and the supply voltage, the current determined a limit value close to zero achieved. There is therefore a constant change in the load current or the load voltage only by changing the position of the ignition pulses within the positive half-wave the periodic supply voltage mö-hch.

Zur Erzeugung derartiger periodisch wiederkehrender Zündimpulse sind zahlreiche Verfahren bekannt. Meistens arbeiten sie mit einer Kippstufe, die immer dann einen Zündimpuls ergibt, wenn die Eingangsspannung einen bestimmten Grenzwert erreicht. Dem Eingang einer solchen Kippstufe kann beispielsweise eine sägezahnförmige Hilfsspannung zugeführt werden, der eine veränderbare Steuergleichspannung überlagert ist. Die Periode der sägezahnförmigen Spannung entspricht dabei der Periode der Speisespannung.To generate such periodically recurring ignition pulses are numerous processes are known. Most of the time they work with a tilting stage, always then an ignition pulse results when the input voltage reaches a certain limit value achieved. The input of such a flip-flop can, for example, be sawtooth-shaped Auxiliary voltage are fed to which a variable DC control voltage is superimposed is. The period of the sawtooth voltage corresponds to the period of the Supply voltage.

Ein weiteres sehr einfaches Verfahren besteht darin, die Eingangsspannung für die Kippstufe von einem Kondensator abzugreifen, der über einen Ladewiderstand mit einer konstanten Spannung gespeist wird und dem ein Transistor parallel geschaltet ist, mit dessen Hilfe die Steilheit des Anstieges der Spannung am Kondensator stetig mit Hilfe einer Steuergleichspannung verändert werden kann. Die Aufladung des Kondensators beginnt immer mit dem Beginn derjenigen Halbwelle, die angeschnitten werden soll. Der Kondensator wird daher kurz vor diesem Zeitpunkt entladen. Diese Entladung soll dabei in möglichst geringer Zeit vor sich gehen.Another very simple method is to change the input voltage for the multivibrator to be tapped from a capacitor that has a charging resistor is fed with a constant voltage and connected in parallel with a transistor is, with the help of which the steepness of the rise in the voltage across the capacitor is steady can be changed with the help of a DC control voltage. The charging of the capacitor always begins with the beginning of the half-wave that is to be cut. The capacitor is therefore discharged shortly before this point in time. This discharge is supposed to go on in as little time as possible.

Die zuletzt geschilderte Methode der Veränderung der Lage der Zündimpulse ist ohne weiteres anwendbar, wenn die Periode der Speisespannung konstant ist. In diesem Fall besteht eine eindeutige Zuordnung zwischen der dem Transistor zugeführten Steuerspannung und dem Zündwinkel. Diese Zuordnung ist jedoch nicht mehr vorhanden, wenn sich die Periode der Speisespannung ändern kann, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn diese Spannung von einem Wechselspannungsgenerator abgeleitet wird, der mit stark wechselnder Drehzahl angetrieben wird. In diesem Fall wird sich der relative Zündwinkel bei konstanter Steuergleichspannung mit der Periode der Speisespannung ändern, da die Anschnittszeit bei unveränderter Steuerspannung stets gleichbleibt. Beträgt beispielsweise bei einer bestimmten Dauer T der Periode der Speisespannung der Zündwinkel 90', dann ergibt sich bei einer doppelt so großen Dauer der Periode ein Zündwinkel von nur 451 (konstante Steuerspannung vorausgesetzt).The last-described method of changing the position of the ignition pulses can easily be used if the period of the supply voltage is constant. In this case, there is a clear association between the control voltage fed to the transistor and the ignition angle. However, this assignment no longer exists when the period of the supply voltage can change, as is the case, for example, when this voltage is derived from an alternating voltage generator that is driven at a rapidly changing speed. In this case, the relative ignition angle will change with the period of the supply voltage given a constant DC control voltage, since the starting time always remains the same with an unchanged control voltage. If, for example, the ignition angle is 90 ' for a certain duration T of the period of the supply voltage, an ignition angle of only 451 results if the period is twice as long (assuming constant control voltage).

Aus diesen Gründen sind die bekannten Steuersätze zur Erzeugung von Zündimpulsen nicht anwendbar, wenn sich die Periode der Speisespannung in weiten Grenzen ändern kann. Es ist vielmehr ein Steuersatz erforderlich, der Zündimpulse mit einem relativen Zündwinkel liefert, der bei einer ganz bestimmten Steuerspannung unabhängig von der Periode der Speisespannung im wesentlichen konstant bleibt.For these reasons, the known tax rates for generating Ignition pulses cannot be used if the period of the supply voltage is widening Limits can change. Rather, a tax rate is required, the ignition pulses with a relative ignition angle that is given at a very specific control voltage remains essentially constant regardless of the period of the supply voltage.

Die Erfindung zeigt einen Weg zur Lösung dieses Problems. Sie geht dabei von einer Anordnung zur Steuerung von Thyristoren mit periodisch wiederkehrenden Zündimpulsen aus, die in einem Zündbereich abgegeben werden, wenn die Spannung an einem Kondensator einen bestimmten Grenzwert erreicht, wobei der Kondensator immer von Beginn einer Periode einer periodisch verlaufenden Spannung an aufgeladen wird und der Ladezustand von einer Steuerspannung abhängt, die einem dem Kondensator parallelliegenden Transistor zugeführt wird, so daß die Phasenlage der Impulse, bezogen auf die Nullstellen der periodisch verlaufenden Spannung, willkürlich geändert werden kann.The invention shows one way of solving this problem. she goes thereby from an arrangement for controlling thyristors with periodically recurring Ignition pulses that are emitted in an ignition area when the voltage is on a capacitor reaches a certain limit value, where the Capacitor always from the beginning of a period of a periodic voltage is charged on and the state of charge depends on a control voltage that is a the capacitor parallel lying transistor is supplied, so that the phase position of the pulses, based on the zeros of the periodic voltage, are arbitrary can be changed.

Die Erflndung besteht darin, daß die Geschwindigkeit der in einem an jeden Zündbereich anschließenden Meßbereich erfolgenden Entladung des Kondensators und damit der Potentialwert, von dem ausgehend der Kondensator bei Beginn jeder Periode aufgeladen wird, von der dem Transistor zugeführten Steuerspannung abhängt und das Verhältnis von Meßbereichdauer zu Periodendauer der periodisch verlaufenden Spannung unabhängig von deren Frequenz ist.The invention consists in the fact that the speed of the in one Discharge of the capacitor takes place after each ignition area adjoining measuring area and thus the potential value from which the capacitor starts at the beginning of each Period is charged, depends on the control voltage supplied to the transistor and the ratio of the measuring range duration to the period duration of the periodically running Voltage is independent of its frequency.

Die Entladung des Kondensators kann in dem Augenblick beginnen, wo die Spannung am Kondensator den zur Abgabe eines Impulses erforderlichen Grenzwert erreicht. Sofern die periodisch verlaufende Spannung Lücken aufweist, ist es besonders vorteilhaft, die von der Steuerspannung abhängige Entladung mit dem Anfang einer solchen Lücke beginnen zu lassen. Hierbei ergeben sich bei Anwendung der Erfindung im Rahmen eines Regelkreises besonders stabile Verhältnisse.The discharge of the capacitor can start at the moment where the voltage across the capacitor is the limit value required to deliver a pulse achieved. If the periodic voltage has gaps, it is special advantageous, the discharge dependent on the control voltage with the beginning of a to let such a void begin. This results when the invention is used Particularly stable conditions within the framework of a control loop.

Die Aufladung des Kondensators auf den zur Ab- gabe eines Zündimpulses erforderlichen Grenzwert geht dabei zweckmäßig mit konstanter Geschwindigkeit vor sich. Um dies zu erreichen, kann man beispielsweise die Entladung des Kondensators über den parallelliegenden Transistor in dem Augenblick sperren, in dem die Aufladung des Kondensators beginnt. Mit Hilfe des neuen Steuerverfahrens ist die Regelung der von einem mit wechselnder Drehzahl angetriebenen Generator abgegebenen Spannung in einfacher Weise möglich. Hierzu kann man den Erregerkreis über einen Thyristor mit einer periodisch pulsierenden Gleichspannung speisen, die mit Hilfe von Gleichrichtem von der Klemmenspannung des Generators abgeleitet ist. Die Zündimpulse für den Thyristor werden mit Hilfe der eben beschriebenen Anordnung erzeugt, wobei zur Erzielung eines geschlossenen Regelkreises die Basis des dem Kondensator parallelliegenden Tranisistors über eine Zenerdiode an den Abgriff eines Spannungsteilers angeschlossen werden kann, der an den Gleichstromklemmen eines Gleichrichters liegt, der mit der Generatorklemmenspannung gespeist wird.The charging of the capacitor to the waste reproducing an ignition pulse limit required it is appropriate at a constant speed in front of him. In order to achieve this, one can, for example, block the discharge of the capacitor via the parallel transistor at the moment in which the charging of the capacitor begins. With the help of the new control method, it is possible to regulate the voltage output by a generator driven at a changing speed in a simple manner. For this purpose, the exciter circuit can be fed via a thyristor with a periodically pulsating DC voltage, which is derived from the terminal voltage of the generator with the help of rectifiers. The firing pulses for the thyristor are generated with the help of the arrangement just described, whereby in order to achieve a closed control loop, the base of the transistor parallel to the capacitor can be connected via a Zener diode to the tap of a voltage divider which is connected to the DC terminals of a rectifier connected to the Generator terminal voltage is fed.

Hierbei kann es zweckmäßig sein, die Aufladung des Kondensators von der Spannung an der Erregerwicklung des Generators abhängig zu machen.It can be useful to charge the capacitor from to make the voltage at the excitation winding of the generator dependent.

Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Anordnung ist in F i g. 1 dargestellt. Hierbei ist eine Anlage zugrunde gelegt, bei der eine Drehstromsynchronmaschine mit stark veränderlicher Drehzahl sowie gegebenenfalls mit wechselnder Drehrichtung angetricben wird, -!so beispielsweise die Li#7.,iliciaschir.e eines Fisenbahnwagens, die dann über Glex-h-ichter zusammen mit einer Batterie ein Netz, wie die Lichtanlage des Eisenbahnwagens, mit möglichst geringen Spannungsschwankungen speisen soll.An exemplary embodiment for such an arrangement is shown in FIG. 1 shown. This is based on a system in which a three-phase synchronous machine is used with a highly variable speed and, if necessary, with a changing direction of rotation, -! For example the Li # 7 Battery should feed a network, like the lighting system of the railway car, with the lowest possible voltage fluctuations.

Mit 1 ist eine Batterie bezeichnet, die an die 1-eitungen P und N angeschlossen ist, die ihrerseits über einen Gleichrichtersatz 16 von dem Drehstromgenerator 17 gespeist werden. Zwischen diesen Leitungen liegt ein durch zwei Widerstände 2 und 3 gebildeter Spannungsteiler, an dessen Abgriff 4 eine Spannung abgegriffen wird. Mit 5 ist ein Thyristor (steuerbarer Halbleitergleichrichter) bezeichnet, mit dem der Erregerstrom für eine Erregerwicklung 6 des Generators gesteuert werden kann. Für die Steuerung des Thyristors 5 ist hierbei ein Kondensator 7 vorgesehen, dessen Spannung Uc über einen Transistor 8 und einen Hilfstransistor 9 den Durchsteuerzeitpunkt des Thyristors 5 bestimmt. 1 designates a battery which is connected to the 1 lines P and N , which in turn are fed by the three-phase generator 17 via a rectifier set 16. Between these lines there is a voltage divider formed by two resistors 2 and 3 , at the tap 4 of which a voltage is tapped. 5 with a thyristor (controllable semiconductor rectifier) is referred to, with which the excitation current for an excitation winding 6 of the generator can be controlled. To control the thyristor 5 , a capacitor 7 is provided, the voltage Uc of which determines the activation instant of the thyristor 5 via a transistor 8 and an auxiliary transistor 9 .

Der Kondensator 7 ist über einen Widerstand 10 der Laststrecke des Thyristors 5 parallel geschaltet, so daß seine Aufladung durch die Sperrspannung dieses Thyristors bestimmt wird.The capacitor 7 is connected in parallel to the load path of the thyristor 5 via a resistor 10 , so that its charge is determined by the reverse voltage of this thyristor.

Außerdem liegt dem Kondensator ein Steuertransistor 11 parallel. Dieser Transistor wird über eine Zenerdiode 12 von der an dem Abgriff 4 abgenommenen Spannung gesteuert.In addition, a control transistor 11 is parallel to the capacitor. This transistor is controlled by the voltage taken from the tap 4 via a Zener diode 12.

Die Basis des Transistors 8 ist über einen Widerstand 13 gleichfalls an den Kondensator 7 gelegt. Bei einem Durchsteuern. des Transistors 8 wird durch den Spannungsabfall an einem in seinem Kollektorkreis liegenden Widerstand 14 die Spannung an der Basis des Hilfstransistors 9 so weit verschoben, daß der Transistor 9 durchgesteuert und dadurch ein Steuerstrom dem Thyristor 5 zugeführt wird, so daß über ihn und die Erregerwicklung 6 ein Erregerstrom fließen kann.The base of the transistor 8 is also connected to the capacitor 7 via a resistor 13 . When steering through. of the transistor 8 is displaced so far by the voltage drop across a lying in its collector circuit resistor 14, the voltage at the base of the auxiliary transistor 9 that the transistor turned on 9 and thereby a control current is supplied to the thyristor 5 so that about him and the field winding 6 an excitation current can flow.

Der Kollektor des Transistors 9 ist hierbei übei einen Kondensator 15 mit der Basis des Transistors 8 verbunden. Durch diese Rückkopplung läßt sich eine sprungartige Durchsteuerung der Transistoren 8 und 9 erreichen.The collector of the transistor 9 is connected to the base of the transistor 8 via a capacitor 15. This feedback enables transistors 8 and 9 to be controlled suddenly.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise des in F i g. 1 gezeigten Steuersatzes wird auf F i g. 2 Bezug genommen. Dort ist zunächst der Verlauf der Speisespannung URN für die Erregerwicklung 6 abhängig von der Zeit t dargestellt. Dieser Spannungsverlauf ergibt sich an einem Verbraucher, wenn man ihn einerseits über zwei Gleichrichter an zwei Phasen, z. B. S und T eines dreiphasigen Speisenetzes, andererseits unmittelbar an die dritte Phase R anschließt, wie dies in F i g. 1 gezeigt ist. Aus F i g. 2 erkennt man, daß diese Gleichspannung einen periodischen Verlauf hat, wobei in jeder Periode zwei Abschnitte Z und M zu unterscheiden sind. Während des Abschnittes Z - im folgenden Zündbereich genannt - ist eine Spannung vorhanden, die jedoch während des Bereiches M - im folgenden Meßbereich genannt - Null wird.To explain the operation of the in F i g. Control set shown is 1 g to F i. 2 referred to. There, the course of the supply voltage URN for the excitation winding 6 is shown as a function of the time t. This voltage curve arises at a consumer when you connect it to two phases via two rectifiers, e.g. B. S and T of a three-phase supply network, on the other hand, directly adjoins the third phase R, as shown in FIG. 1 is shown. From Fig. 2 it can be seen that this DC voltage has a periodic course, two sections Z and M being distinguishable in each period. During the section Z - referred to below as the ignition range - a voltage is present, which, however, during the range M - referred to below as the measuring range - becomes zero.

Der Steuerstrecke des Thyristors 5 in F i g. 1 wird immer dann ein Zündstrom zugeführt, wenn die Spannung UC an dem Kondensator 7 einen bestimmten kritischen Grenzwert u erreicht. Der Verlauf der Spannung am Kondensator abhängig von der Zeit ist ebenfalls in F i g. 2 unterhalb der Darstellung der Speisespannung wiedergegeben. Dabei ist in diesem Diagramm auch der Grenzwert u eingezeichnet.The control path of the thyristor 5 in F i g. 1 , an ignition current is always supplied when the voltage UC across the capacitor 7 reaches a certain critical limit value u. The course of the voltage across the capacitor as a function of time is also shown in FIG. 2 reproduced below the illustration of the supply voltage. The limit value u is also drawn in this diagram.

Es wird zunächst die Arbeitsweise für den Fall betrachtet, daß die Spannung UC den in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien (S, H) wiedergegebenen Verlauf hat: Der Thyristor 5 sei zunächst gesperrt. Im Zeitpunkt A beginnt die Spannung an dem Thyristor anzusteigen. Von da an lädt sich somit auch der Kondensator 7 stetig auf. Der Spannungsverlauf ist durch die Linie S wiedergegeben. Erreicht die Spannung Uc im Zeitpunkt B den Grenzwert u, dann wird die aus den Transistoren 8 und 9 in F i g. 1 gebildete Kippstufe umgesteuert, und der Thyristor 5 bekommt einen Impuls. Er wird daher von diesem Zeitpunkt an bis zum Ende des Zündbereiches Z leitend sein. Die Spannung an dem Kondensator 7 kann von dem Zeitpunkt B an nicht mehr steigen. Sie wird vielmehr von da an stetig, z. B. entsprechend dem Linienzug H in F i g. 2, abnehmen, wobei diese Entladung von dem Durchsteuerzustand des Transistors 11 abhängt. An seiner Emitter-Basis-Strecke liegt eine Spannung, die der Abweichung der zwischen den Klemmen P und N liegenden Gleichspannung von einem durch die Zenerdiode 12 bestimmten Sollwert proportional ist.The method of operation for the case that the voltage UC corresponds to the one shown in FIG. 2 with solid lines (S, H) has the following: The thyristor 5 is initially blocked. At time A , the voltage across the thyristor begins to rise. From then on, the capacitor 7 is also continuously charged. The course of the voltage is shown by the line S. If the voltage Uc reaches the limit value u at the point in time B, then the voltage from the transistors 8 and 9 in FIG. 1 formed flip-flop reversed, and the thyristor 5 receives a pulse. It will therefore be conductive from this point in time to the end of the ignition range Z. The voltage on the capacitor 7 can no longer rise from the point in time B. Rather, it will be steadily from then on, e.g. B. corresponding to the line H in F i g. 2, decrease, this discharge depending on the on-state of the transistor 11. At its emitter-base path there is a voltage which is proportional to the deviation of the direct voltage between the terminals P and N from a desired value determined by the Zener diode 12.

Im Zeitpunkt C wird die an dem Thyristor 5 liegende Spannung Null. Kurz darauf sperrt der Thyristor, so daß vom Zeitpunkt D an dem Kondensator 7 wieder ein Ladestrom zugeführt wird. Im Zeitpunkt E erreicht die Kondensatorspannung wieder den Grenzwert u, und der Thyristor 5 wird erneut gezündet.At the point in time C , the voltage applied to the thyristor 5 becomes zero. Shortly thereafter, the thyristor blocks, so that from time D a charging current is fed to the capacitor 7 again. At time E , the capacitor voltage again reaches the limit value u, and the thyristor 5 is re-ignited.

Sofern sich die Spannung zwischen den Klemmen P und N nicht ändert, bleibt der Steuerzustand des Transistors 11 gleich. Das bedeutet, daß sich der Kondensator 7 am Ende des Meßbereiches M immer auf dem gleichen Potential befindet, von dem ausgehend er mit Beginn eines jeden Zündbereiches aufgeladen wird. Da andererseits das Verhältnis der Meßbereichdauer CD zur Periodendauer AD frequenzunabhängig konstant ist, ist daher auch der relative Anschnittwinkel oc unabhängig von der Frequenz der Speisespannung konstant, solange sich der Steuerstrom des Transistors 11 nicht ändert. Wird die Emitter-Basis-Spannung jedoch infolge einer Erhöhung der Spannung zwischen den Klemmen P und N größer, dann wird sich der Kondensator 7 am Ende des Meßbereiches M auf einem niedrigeren Potential befinden. Der Verlauf der Kondensatorspannung in einem solchen Fall wird in F i g. 2 durch die gestrichelten Linien Hl, S, wiedergegeben. Es ergibt sich ein größerer Anschnittwinkel cci. Das hat eine Erniedrigung der Spannung zwischen den Klemmen P und N zur Folge.If the voltage between the terminals P and N does not change, the control state of the transistor 11 remains the same. This means that the capacitor 7 at the end of the measuring range M is always at the same potential from which it is charged at the beginning of each ignition range. On the other hand, since the ratio of the measuring range duration CD to the period duration AD is constant independent of the frequency, the relative cut angle oc is therefore also constant independent of the frequency of the supply voltage as long as the control current of the transistor 11 does not change. However, if the emitter-base voltage increases as a result of an increase in the voltage between the terminals P and N , then the capacitor 7 at the end of the measuring range M will be at a lower potential. The course of the capacitor voltage in such a case is shown in FIG. 2 by the dashed lines Hl, S, reproduced. A larger lead angle cci results. This results in a decrease in the voltage between terminals P and N.

Wie bereits angedeutet, lassen sich die mit einer solchen Anordnung erreichbaren Ergebnisse, insbesondere die Stabilität des Regelkreises, wesentlich verbessern, wenn man die Entladung des Kondensators 7 - d. h. den Transistor 11 - während des Zündbereiches Z sperrt und in den Meßbereich M verlegt.As already indicated, the results that can be achieved with such an arrangement, in particular the stability of the control loop, can be significantly improved if the discharge of the capacitor 7 - d. H. the transistor 11 - blocks during the ignition range Z and relocated to the measuring range M.

Der Verlauf der Kondensatorspannung U, in einem derartigen Fall ist in F i g. 2 durch die Linien D und H2 für eine kleinere und durch die Linie D und H, für eine größere Regelabweichung wiedergegeben. Die Aufladung des Kondensators 7 geht in diesem Fall praktisch genau so vor sich, wie zuvor beschrieben. Im Zeitpunkt B erreicht die Spannung am Kondensator 7 wieder den Grenzwert u. Da in diesem Zeitpunkt der Thyristor 5 zündet, kann der Kondensator nicht weiter aufgeladen werden. Da der Transistor 11 gesperrt ist, kann er sich lediglich über den Widerstand 10 und die Laststrecke des Thyristors 5 sowie über den Widerstand 13 und die Steuerstrecke des Transistors 8 entladen. Diese Entladung kann praktisch sehr gering gehalten und vernachlässigt werden. Die Spannung U, kann daher bis zum Ende des Zündbereiches Z als annähernd konstant angesehen werden, wie das idealisiert in Fig. 2 durch die Linie D wiedergegeben wird. Erst mit Beginn des Meßbereiches M wird der Kondensator 7 über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 11 entladen, wobei der Potentialwert am Ende des Meßbereiches M, im Zeitpunkt D, von der Höhe der zwischen den Klemmen P und N liegenden Gleichspannung abhängt.The course of the capacitor voltage U, in such a case is shown in FIG. 2 by the lines D and H2 for a smaller control deviation and by the lines D and H for a larger control deviation. In this case, the charging of the capacitor 7 proceeds practically exactly as described above. At time B, the voltage across capacitor 7 again reaches limit value u. Since thyristor 5 ignites at this time, the capacitor cannot be charged any further. Since the transistor 11 is blocked, it can only discharge via the resistor 10 and the load path of the thyristor 5 and via the resistor 13 and the control path of the transistor 8 . In practice, this discharge can be kept very small and neglected. The voltage U, can therefore be regarded as approximately constant up to the end of the ignition range Z, as is shown ideally in FIG. 2 by the line D. Only at the beginning of the measuring range M is the capacitor 7 discharged via the emitter-collector path of the transistor 11 , the potential value at the end of the measuring range M, at time D, depending on the level of the DC voltage between the terminals P and N.

Der beschriebene Steuersatz kann auch zur Steuerung von Gleich- und Wechselrichtem üblicher Bauart in Ein- oder Mehrphasenschaltung verwendet werden.The tax rate described can also be used to control equal and Inverters of the usual design can be used in single-phase or multi-phase circuits.

Claims (2)

Patentanspräche: 1. Anordnung zur Steuerung von Thyristoren mit periodisch wiederkehrenden Zündimpulsen, die in einem Zündbereich abgegeben werden, wenn die Spannung an einem Kondensator einen bestimmten Grenzwert erreicht, wobei der Kondensator immer vom Beginn einer Periode einer periodisch verlaufenden Spannung an aufgeladen wird und der Ladezustand von einer Steuerspannung abhängt, die einem dem Kondensator parallelliegenden Transistor zugeführt wird, so daß die Phasenlage der Impulse, bezogen auf die Nullstellen der periodisch verlaufenden Spannung, willkürlich verändert werden kann, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der in einem an jeden Zündbereich anschließenden Meßbereich erfolgenden Entladung des Kondensators (7) und damit der Potentialwert, von dem ausgehend der Kondensator bei Beginn jedes Zündbereiches aufgeladen wird, von der dem Transistor (11) zugeführten Steuerspannung abhängt und das Verhältnis von Meßbereichdauer zu Periodendauer der periodisch verlaufenden Spannung unabhängig von deren Frequenz ist. Patent claims: 1. Arrangement for controlling thyristors with periodically recurring ignition pulses that are emitted in an ignition range when the voltage on a capacitor reaches a certain limit value, the capacitor always being charged from the beginning of a period of a periodic voltage and the state of charge depends on a control voltage corresponding to a lying parallel to the capacitor transistor is supplied, so that the phase position of the pulses relative to the zero points of periodically running voltage can be arbitrarily changed, wherein d a d u rch, that the speed of a to each ignition region subsequent measuring range taking place discharge of the capacitor (7) and thus the potential value, starting from which the capacitor is charged at the beginning of each ignition range, depends on the control voltage fed to the transistor (11) and the ratio of the measuring range duration to the period of the periodically verla The running voltage is independent of its frequency. 2. Anordnung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung des Kondensators (7) in dem Augenblick beginnt, wo seine Spannung den zur Abgabe eines Impulses erforderlichen Grenzwert erreicht. 3. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die periodisch verlaufende Spannung Lücken aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (7) während der Lücken (Meßbereich) entladen wird. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 'die Aufladung des Kondensators (7) im Zündbereich unabhängig von der Steuerspannung ist. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündimpulse einem Thyristor (5) zugeführt werden, der im Erregerkreis (6) eines Generators (17) liegt, der mit stark veränderlicher Drehzahl angetrieben wird. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (17) auf einen Gleichrichter (16) arbeitet, dem ein Spannungsteiler (2, 3) parallel geschaltet ist, und daß der Abgriff (4) dieses Spannungsteilers über eine Zenerdiode (12) mit der Basis des dem Kondensator (7) parallelliegenden Transistors (11) verbunden ist. 7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (7) über einen Ladewiderstand (10) der Laststrecke des zu steuernden Thyristors (5) parallel geschaltet ist, so daß der Kondensator bei gezündetem Thyristor keinen Ladestrom erhält. In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 551095; französische Patentschrift Nr. 1270 740; »Control, Engineering«, Heft vom Mai 1959, S. 113 bis 119; »AEG-Mitteilungen«, 1960, Heft 1/2, S. 65; »Wireless World«, Heft vom Februar 1963, S. 56 bis 60. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the discharge of the capacitor (7) begins at the moment when its voltage reaches the limit value required to deliver a pulse. 3. Arrangement according to claim 1, wherein the periodic voltage has gaps, characterized in that the capacitor (7 ) is discharged during the gaps (measuring range). 4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that 'the charging of the capacitor (7) in the ignition area is independent of the control voltage. 5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ignition pulses are fed to a thyristor (5) which is in the excitation circuit (6) of a generator (17) which is driven at a highly variable speed. 6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the generator (17) works on a rectifier (16) to which a voltage divider (2, 3) is connected in parallel, and that the tap (4) of this voltage divider via a Zener diode (12 ) is connected to the base of the transistor (11) lying parallel to the capacitor (7). 7. Arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the capacitor (7) via a charging resistor (10) of the load path of the thyristor to be controlled (5) is connected in parallel so that the capacitor receives no charging current when the thyristor is triggered. Documents considered: Belgian Patent No. 551095; French Patent No. 1270 740; "Control, Engineering", issue of May 1959, pp. 113 to 119; "AEG-Mitteilungen", 1960, issue 1/2, p. 65; "Wireless World", issue from February 1963, pp. 56 to 60.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1282142B (en) * 1965-12-22 1968-11-07 Bosch Gmbh Robert Voltage regulator for a multiphase generator

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