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Zündeinrichtung für als Stellglied eines Regelkreises dienende steuerbare
Gleichrichter Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine von einer Regelabweichung
gesteuerten Zündeinrichtung für als Stellglied der Regelung dienende steuerbare
Gleichrichter, insbesondere als Stellglied im Erregerkreis von geregelten Synchronmaschinen,
bei welcher in den Steuerkreis jedes steuerbaren Gleichrichters die Reihenschaltung
aus der einen Basis-Emitter-Strecke eines Doppelbasistransistors und einem Kondensator
geschaltet ist, während an die beiden Basen eine von der Regelgröße abhängige Gleichspannung
und an den Kondensator über eine mit diesem in Reihe liegende Widerstandsanordnung
eine Ladegleichspannungsquelle angelegt ist. Eine solche Zündeinrichtung ist bekannt.
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Bei dieser bekannten Einrichtung bestimmen der in Reihe zum Emitter
des Doppelbasistransistors geschaltete Kondensator und die diesem Kondensator in
Reihe oder parallelgeschalteten Widerstände den Zeitpunkt, zu dem abhängig von der
Spannung zwischen den Basisanschlüssen des Doppelbasistransistors die Zündung des
steuerbaren Gleichrichters erfolgt. Die Anstiegsgeschwindigkeit der Spannung an
diesem Kondensator bestimmt bei gegebener Änderung der Spannung zwischen den Basisanschlüssen
des Doppelbasistransistors den Grad der Zündwinkeländerung bei dem steuerbaren Gleichrichter.
Die Änderung des Zündwinkels bei gegebener Abweichung ist dabei um so größer, je
langsamer der Kondensator aufgeladen wird. Da andererseits an dem Doppelbasistransistor
eine bestimmte Mindestspannung immer anstehen muß, wenn der Doppelbasistransistor
leitend werden soll, würde also ein langsames Ansteigen der Spannung am Kondensator
nur einen geringen Steuerbereich für den zu steuernden Stromrichter zulassen.
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Hier schafft die Erfindung mit einfachen und wenig aufwendigen Mitteln
Abhilfe. Sie besteht bei einer Zündeinrichtung der eingangs genannten Art darin,
daß die Widerstandsanordnung aus der Parallelschaltung eines ersten Widerstandes
und einer Reihenschaltung besteht, die ihrerseits aus einem zweiten, gegenüber dem
ersten Widerstand einen kleineren Widerstandswert aufweisenden Widerstand und eines
auf der dem Kondensator zugewandten Seite der Reihenschaltung angeordneten Sperrgleichrichters,
dessen Durchlaßrichtung mit der Ladestromrichtung übereinstimmt, zusammengesetzt
ist, und daß zwischen dem Verbindungspunkt von Sperrgleichrichter und zweitem Widerstand
und der der Widerstandsanordnung abgewandten Seite des Kondensators ein nichtlinearer
Widerstand mit Konstantspannungsverhalten angeordnet ist. Bei dieser Einrichtung
wird der Kondensator von der Speisespannung über die parallelgeschalteten Widerstände
relativ schnell aufgeladen, bis er auf eine für die Zündung des steuerbaren Gleichrichters
ausreichende Spannung aufgeladen ist. Der Kondensator erreicht diese minimale Ladespannung
bereits zu einem Zeitpunkt der Spannungshalbwelle, in dem bei einer Zündung des
steuerbaren Gleichrichters die Gleichrichteranordnung noch die maximale Ausgangsspannung
abgeben würde. Zu diesem Zeitpunkt wird durch die Sperrung des Sperrgleichrichters
der zweite Widerstand im Ladestromkreis unwirksam, und der Ladestrom fließt über
den verbleibenden ersten Widerstand, welcher einen relativ großen Widerstandswert
besitzt, so daß die weitere Rufladung des Kondensators langsam und mittels des nichtlinearen
Widerstandes mit Konstantspannungsverhalten bei konstanter Spannung nach einer linearen
Kennlinie erfolgt. Die Spannung am Kondensator stellt gleichzeitig die Emitterspannung
des Doppelbasistransistors dar. Zwischen den Basisanschlüssen des Doppelbasistransistors
liegt weiterhin eine Spannung, deren Größe abhängig von der zu regelnden Größe ist.
Wenn nun die Emitterspannung während des Aufladevorganges des Kondensators die Spannung
zwischen den Basisanschlüssen überschreitet, wird das Durchbruchverhältnis des Doppelbasistransistors
erreicht, und der Doppelbasistransistor wird durchgesteuert. Dadurch gelangt die
Kondensatorladung
auf die Steuerelektrode des steuerbaren Gleichrichters
in Gestalt eines Impulses mit großer Anfangssteilheit. Der Verstärkungsgrad der
Regeleinrichtung ist allein durch den Wert des nach Erreichen der Mindestladung
noch wirksamen ersten Widerstandes bestimmt. Der Verstärkungsgrad kann durch entsprechende
Bemessung dieses Widerstandes sehr hoch gewählt und leicht eingestellt werden, da
der Kondensator nach Erreichen seiner Mindestladung beliebig langsam aufgeladen
werden kann. Eine flache Ladekennlinie des Kondensators bedeutet aber, daß schon
eine relativ geringe Änderung der zwischen den Basisanschlüssen liegenden Spannung
ausreicht, um den Zündwinkel des steuerbaren Gleichrichters um einen relativ großen
Betrag zu verändern.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung für die
Spannungsregelung einer Synchronmaschine ist in F i g. 1 dargestellt, während die
F i g. 2 und 3 graphische Darstellungen bestimmter Spannungsverläufer V an ausgewählten
Punkten der Schaltung nach F i g. 1 über die Zeit T und dem zugehörigen Phasenwinkel
enthalten.
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In F i g. 1 ist eine Synchronmaschine 10 mit der Erregerwicklung
12 und einem Anker 14 an die Leiter 16, 18 und 20 über
die Ausgangsanschlüsse 22, 24
und 26 angeschlossen. Der Sternpunkt ist über
den Anschluß 30 an den Leiter 28 geführt.
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Die Erregerschaltung enthält als Nachbildung der zu regelnden Spannung
einen Stromkreis 32 zur Bildung einer gleichgerichteten Spannung, die ihrerseits
proportional zu der Spannung der Synchronmaschine 10 ist. Außerdem sind drei
gleichartig aufgebaute Zündeinrichtungen 34, 36 und 38, ein Transformator 40 zur
Erzeugung einer Speisespannung und eine Gleichrichteranordnung 42 vorgesehen. Die
Gleichrichteranordnung 42 ist an die Erregerwicklung 12 angeschlossen.
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Die Gleichrichteranordnung 42 besteht aus einer dreiphasigen Brückenschaltung
mit drei steuerbaren Gleichrichtern (Silizium-Vierschichthalbleiter) 44, 46 und
48, deren Anoden mit a, deren Kathoden mit c und deren Steuerelektroden mit g bezeichnet
sind. Die Gleichrichteranordnung 42 enthält außerdem drei nicht gesteuerte Gleichrichter
50, 52 und 54, die jeweils mit einer Anode a und einer Kathode c versehen sind.
Obgleich im Ausführungsbeispiel eine dreiphasige Gleichrichterbrückenanordnung dargestellt
ist, können auch andere bekannte Gleichrichterschaltungen zur Anwendung kommen.
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Jeder der gesteuerten Gleichrichter 44, 46 und 48
enthält
eine selbständige Zündeinrichtung. So dient die Zündeinrichtung 34 zur Zündung des
steuerbaren Gleichrichters 44, und in entsprechender Weise sind die Zündeinrichtungen
36 und 38 den steuerbaren Gleichrichtern 46 und 48 zugeordnet. Als
Speisespannung für die Eingangsanschlüsse 56, 58 und 60 der Gleichrichteranordnung
42 dient der Transformator 40 mit einer an die Ausgangsanschlüsse -der Synchronmaschine
10 angeschlossenen Primärwicklung 62 und einer Sekundärwicklung 64 zur Speisung
der Gleichrichteranordnung 42. Die Primärwicklung 62 enthält die Phasenwicklungen
66, 68 und 70, die in Stern geschaltet sind und deren Ausgangsanschlüsse mit 72,
74 und 76 bezeichnet sind. Diese Ausgangsanschlüsse sind an die Leiter 16, 18 und
20 angeschlossen. Der Sternpunkt 78 der Primärwicklung 62 ist mit der Leitung
28 zum Sternpunkt 30 der Synchronmaschine 10 verbunden. Die Sekundärwicklung
64 enthält die in Dreieck geschalteten Phasenwicklungen 80, 82 und
84 mit den Ausgangsanschlüssen 86,
88 und 90, die an die Eingangsanschlüsse
56, 58 und 60 der Gleichrichteranordnung 42 angeschlossen sind.
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Die Anordnung der Sekundärwicklung 64 gestattet die Steuerung der
Gleichrichteranordnung von 0 bis 120°, wobei als 0°-Punkt derjenige Punkt der Gleichrichterspannung
definiert ist, an dem die gesteuerten Gleichrichter gezündet werden müssen, wenn
die Gleichspannung das 1,35fache der angelegten Wechselspannung betragen soll. Bei
anderen bekannten Dreieck- und Sternschaltungen für die Sekundärwicklung 64 läßt
sich erreichen, daß die Steuerung von 0 bis 150° oder von 30 bis 175° erfolgen kann.
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Die Ausgangsleitungen 92 und 94 der Gleichrichterschaltung
42 sind über die Leiter 96 und 98 an die Erregerwicklung 12
angeschlossen. Außerdem ist noch eine Diode 100 zwischen die Leiter
96 und 98
eingeschaltet. Die durchschnittliche Erregerspannung an der
Erregerwicklung 12 ist damit im wesentlichen durch den Zündzeitpunkt der
steuerbaren Gleichrichter 44, 46 und 48 gegeben.
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Um eine Wechselspannung an die Zündeinrichtungen 34, 36 und
38 legen zu können, deren Phasenwinkel mit der Ausgangsspannung der Synchronmaschine
10 und mit der an die steuerbaren Gleichrichter 44, 46 und 48 angeschlossenen Wechselspannung
übereinstimmt, enthält der Transformator 40 zusätzlich eine zweite Sekundärwicklung
102 mit den in Stern geschalteten Wicklungen 104, 106 und 108. Die Ausgangsanschlüsse
110, 112 und 114 dieser Wicklungen sind an dieZündeinrichtungen34, 36 und 38 geführt.
Die Verbindung des Sternpunktes 116 der zweiten Sekundärwicklung 102 wird später
beschrieben.
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Die Zündeinrichtung 32 zur Erzeugung einer gleichgerichteten, der
zu regelnden elektrischen Größe proportionalen Spannung - in diesem Fall der Ausgangsspannung
der Synchronmaschine 10 -enthält eine einphasige Gleichrichterbrücke 118 mit den
Gleichrichtern 121, die jeweils eine Anode a und eine Kathode c besitzen.
Auch hier kann an Stelle der gezeichneten Gleichrichteranordnung eine andere bekannte
Gleichrichterschaltung verwendet werden. Die Eingangsanschlüsse 120 und
122 der Gleichrichterbrücke 118 sind an die Leiter 18 und 28 angeschlossen,
während die Ausgangsanschlüsse 124 und 126
mit einer Filteranordnung
128 verbunden sind. Die Filteranordnung 128 enthält Widerstände 130 und 132 und
Kondensatoren 134 und 136. Dabei sind die Widerstände 130 und 132 in Reihe zu dem
positiven Anschluß 124 der Gleichrichterbrücke 118 und die Kondensatoren 134 und
136 in Reihe zu den Ausgangsleitungen der Gleichrichterbrücke 118 geschaltet. Der
Widerstand 1.38 und der Kondensator 140
bilden ein Netzwerk, welches zur Feineinstellung
der Verstärkung und der Regelgeschwindigkeit bzw. der Stabilität der Regeleinrichtung
dienen kann. Ein einstellbarer Widerstand 142 dient zum Einstellen des Sollwertes
der Generatorspannung.
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Die Zündeinrichtung 34 enthält einen Doppelbasistransistor 144 mit
einem mit Gleichrichterwirkung versehenen Emitteranschluß E und zwei Basisanschlüssen
B 1 und B 2. Wenn die am Emitter E anstehende Spannung kleiner ist
als die Spannung zwischen
den Basisanschlüssen, so wird der Doppelbasistransistor
konstant so beeinflußt, daß sein Durchsteuerverhältnis nicht erreicht wird. Der
Emitter wird daher umgekehrt zur Durchlaßrichtung beansprucht, so daß nur ein Leckstrom
fließt. Wenn die Emitterspannung die Spannung zwischen den Basisanschlüssen übersteigt,
ändert sich die Spannungsbeanspruchung des Emitteranschlusses, so daß ein Emitterstrom
fließen kann.
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Zwischen den Basisanschlüssen des Doppelbasistransistors 144 liegt
eine Spannung, die der Ausgangsspannung der Synchronmaschine 10 proportional ist.
Diese Gleichspannung fällt an den Widerständen 146 und 154 ab. Sie ist mit der Basis
B 2 des Doppelbasistransistors über einen Transistor 148 verbunden. Der Transistor
148 hat eine Basiselektrode b, eine Kollektorelektrode c und eine Emitterelektrode
e. Die Speisespannung für den Transistor 148 wird durch eine Gleichrichteranordnung
150 mit den Ventilen 152 erzeugt, die wechselstromseitig an Anzapfungen 103, 105
und 107 der Sekundärwicklung 102 des Transformators 40 angeschlossen und mit der
Kollektorelektrode c des Transistors 148 über eine Leitung 155 verbunden sind. Die
Spannung an der Emitterelektrode e des Transistors 148 folgt dann der an der Basiselektrode
b liegenden Spannung. Da die Basiselektrode b an einen Abgriff des Widerstandes
146 angeschlossen ist, liegt zwischen den Basisanschlüssen B 1 und
B 2 des Doppelbasistransistors eine der Ausgangsspannung der Synchronmaschine
10 proportionale Spannung. Wenn im Stromkreis 32 zusätzliche Filter angeordnet
werden und wenn dafür gesorgt wird, daß die Schaltungselemente immer eine bestimmte
Temperatur besitzen, so kann auch unmittelbar die Spannung am Widerstand 146 zur
Speisung des Doppelbasistransistors verwendet werden.
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Der einstellbare Widerstand 146 dient zur Einstellung der Basisspannung
entsprechend dem Durchbruchverhältnis des Doppelbasistransistors 144. Der Widerstand
154 ist ein Teil der Spannungsteilerschaltung, mit der die gleichgerichtete und
der Ausgangsspannung der Synchronmaschine 10 proportionale Spannung gebildet wird.
Der Widerstand 154 kann durchaus ein temperaturabhängiger Widerstand sein, um den
Temperatureinfluß auf die übrigen Schaltungselemente zu kompensieren. Der Stromkreis
32 schließt sich über die Widerstände 146 und 154 und weiter über die Leitung 160
zum Ausgangsanschluß 126 der Gleichrichterbrücke 118. Da die Spannung zwischen den
Basisanschlüssen des Doppelbasistransistors mit der Ausgangsspannung. der Synchronmaschine
schwankt und die Spannung am Emitter nach Erreichen eines Mindestwertes gradlinig
ansteigt, ist auch der Zeitpunkt des an die Elektrode g des steuerbaren Gleichrichters
44 gelangenden Zündimpulses abhängig von Veränderungen in der Ausgangsspannung
der Synchronmaschine 10.
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Die an den Emitteranschluß E angelegte Spannung wird von der Wicklung
108 der Sekundärwicklung 102 abgenommen, deren Anschluß 110 über eine Sperrdiode
162 und die Widerstände 164 und 170
und den Kondensator 172
sowie die spannungsabhängigen Widerstände 166 und 168 mit der Leitung 158 bzw. dem
Sternpunkt 116 verbunden ist. Als spannungsabhängige Widerstände 166 und 168 dienen
im vorliegenden AusführungsbeispielZenerdioden, welche die Spannung an dem Kondensator
172 beeinflussen. Der Widerstand 164 besitzt einen relativ kleinen Widerstandswert,
während demgegenüber der Widerstand 170 groß ist. Ein Sperrgleichrichter 174 ist
einerseits mit dem Anschluß 176 zwischen den Zenerdioden 166 und 168 und andererseits
mit dem Anschluß 1.78 zwischen dem Widerstand 170 und dem Kondensator 172
verbunden. Der Sperrgleichrichter 174 ist so gepolt, daß Strom nur vom Anschluß
176
zum Anschluß 178 fließen kann.
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Der Leiter 158 ist mit dem Sternpunkt 116 der Sekundärwicklung 102
verbunden, um den Stromkreis der Wicklung 108 zu schließen. Der Gleichrichter 180
und der Widerstand 182 bilden einen Strompfad zur Entladung des Kondensators 172,
falls der Kondensator am Ende einer Halbwelle nicht über den Doppelbasistransistor
144 entladen wird. Der Kondensator 184 zwischen dem Leiter 158 und dem Basisanschluß
B 2 verhindert eine Durchzündung der Doppelbasistransistoren in den anderen beiden
Phasen durch den gezündeten Doppelbasistransistor 144.
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Zur Beschreibung der Wirkungsweise der Zündeinrichtung 34 wird auf
die F i g. 2 und 3 verwiesen. Es wird angenommen, daß der Anschluß 110 der Phasenwicklung
108 gerade positiv wird. Die Kurvenform der Spannung am Anschluß 110 ist
in F i g. 2 mit 186 bezeichnet. Während der positiven Halbwelle ist die Sperrdiode
162 durchlässig, und über die Widerstände 164 und 170 kann Strom zum Kondensator
172 fließen. Während der sehr kleinen Spannung beim Beginn der positiven Halbwelle
ist die Ladung des Kondensators 172 vernachlässigbar. Wenn die Spannung an der Zenerdiode
166 die Durchbruchspannung erreicht, beginnt sich der Kondensator 172 über den Widerstand
164 relativ schnell aufzuladen, da die Zenerdiode 166 und der Sperrgleichrichter
174 einen Stromkreis mit kleinem Widerstand parallel zum Widerstand 170 bilden.
Wenn die Spannung über dem Kondensator 172 die Durchbruchspannung der Zenerdiode
168 erreicht, wird die Kathode c des Sperrgleichrichters 174 positiver als die Anode
a, so daß der Sperrgleichrichter 174 sperrt. Damit liegt im Ladestromkreis des Kondensators
172 der relativ große Widerstand 170. Die Ladung des Kondensators 172, abhängig
von der Spannung an dem Anschluß 110, ist in Kurve 188 der F i g. 2 dargestellt.
Es ist daraus zu sehen, daß der Kondensator 172 sich bis zum Punkt
190 sehr langsam auflädt. Der Punkt 190 entspricht der Durchbruchspannung
der Zenerdiode 166, nach deren Erreichen der Kondensator 172 schnell entsprechend
dem Anstieg 192 aufgeladen werden kann. Vom Punkt 194 ab wird der Kondensator
172 nur noch sehr langsam aufgeladen, da der Punkt 194 dem Zeitpunkt entspricht,
zu dem der Sperrgleichrichter 174 nicht mehr leitend ist. Von diesem Punkt
an wird der Kondensator 172 weiter über die Widerstände 170 und 164 aufgeladen.
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Die Spannungskurve 188 des Kondensators 172
schneidet
die Spannungskurve 186 im Punkt 196, der in der Nähe von 175° liegt. Anschließend
entlädt sich der Kondensator 172 entsprechend der Kurve 198
während
der negativen Halbwelle der Spannungskurve 186 und ist dann für die nächste positive
Halbwelle bereit. Durch die spannungsstabilisierende Wirkung der Zenerdioden 166
und 168 ist die Ladung des Kondensators 172 während jeder positiven Halbwelle der
Speisespannung immer gleich.
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In F i g. 2 ist das Verhältnis der Spannungen zueinander etwa so dargestellt,
wie es der Wirklichkeit
entspricht. Zur besseren Klarheit sind aber
die Spannungskurven 186 und 188 der F i g. 2 noch einmal in F i g. 3 dargestellt,
bei denen der Anstieg der Kondensatorspannungskurve188 stark vergrößert dargestellt
ist. Die vollständige Spannungskurve 188 der Spannung am Kondensator 172 gilt für
den Fall, daß die Kondensatorspannung nicht das Produkt der Spannung über den Basisanschlüssen
B 1 und B 2
und des Durchsteuerverhältnisses (n) des Doppelbasistransistors
erreicht. Dieses Produkt wird zur Vereinfachung nachstehend als nVB 1 B 2
bezeichnet. Wenn nVB 1 B 2 die maximale Ladespannung des Kondensators 172
übersteigt, ist die Ausgangsspannung der Synchronmaschine 10 zu hoch, und der gesteuerte
Gleichrichter 44 wird in der betreffenden Halbwelle nicht durchgesteuert. Wenn nVB
1B 2 jedoch weniger groß ist ist als die maximale Kondensatorspannung, wie
sie durch den Punkt 196 in den F i g. 2 und 3 gegeben ist, wird an einer Stelle
während der Spannungshalbwelle die Spannung am Emitter E, die durch die Kurve 188
gegeben ist, das Produkt nVB 1s 2 übersteigen, und der Doppelbasistransistor 144
wird durchsteuern. Dadurch kann sich der Kondensator 172 über einen Widerstand 156
entladen. Dieser Entladestrom hat einen Spannungsimpuls an dem Widerstand 156 zur
Folge, der einen sehr steilen Anstieg aufweist und den steuerbaren Gleichrichter
99 über den Leiter 199 zündet. In F i g. 3 entspricht die Kurve 200 dem Spannungswert
von nVB 1B 2. Die Kurve 200 schneidet die Kurve 188 am Punkt 202, so daß
der Doppelbasistransistor 144 etwa bei 90° der Halbwelle leitend wird. Die Spannung
am Kondensator 172 wird in diesem Fall nicht weiter steigen, sondern der Kondensator
wird sich entsprechend der Kurve 204 entladen und am Ende der Halbwelle für den
nächsten Ladevorgang bereit sein.
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Wenn das Produkt des Durchsteuerverhältnisses n und der Spannung
VB 1 B 2 ansteigt, wie es bei einer Erhöhung der Ausgangsspannung der Synchronmaschine
10 der Fall ist, so wird die Kurve 200 die Kurve 188 später schneiden, und der steuerbare
Gleichrichter 44 wird später gezündet, so daß die Erregerspannung an der Erregerwicklung
12 absinkt. Wenn das Produkt nVB 1 B 2 absinkt, so wird sich eine frühere
Zündung des steuerbaren Gleichrichters und eine Erhöhung der Erregerspannung ergeben.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die Ladung des Kondensators 172 in
jeder positiven Halbwelle in gleicher Weise verläuft bis zu dem Punkt, an dem der
steuerbare Gleichrichter nach dem Durchsteuern des Doppelbasistransistors 144 durch
überschreiten der Spannung VB 1 B 2 zwischen den Basisanschlüssen
B 1
und B2 des Doppelbasistransistors 144 gezündet wird.
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Der sehr flache und linear verlaufende Anstieg der Ladespannung des
Kondensators nach Erreichen des Punktes 194 ergibt einen Stromkreis mit einer sehr
großen Verstärkung. Je geringer der Anstieg ist, je höher wird die Verstärkung,
d. h., die Spannung raVB y B 2 muß sich nur wenig ändern, um eine Änderung
des Zündwinkels über den ganzen Steuerbereich zu bekommen. Da der Anstieg der Kurve
188 vom Punkt 194 bis zum Punkt 196 durch den Widerstandswert des Widerstandes 170
in Verbindung mit der Kapazität des Kondensators 172 bestimmt ist, kann der Verstärkungsgrad
des Systems leicht durch Auswahl bzw. Einstellung des Widerstandes 170 gewählt werden.
Die Durchbruchspannung der Zenerdiode 166 ist so ausgewählt, daß sie niedrig genug
ist, um bereits am Anfang der Spannungsperiode leitend zu werden, jedoch auch so
groß ist, daß der Spannungsabfall ausreicht, um bei hohem Widerstand 170 nach dem
Sperren des Sperrgleichrichters 174 eine ausreichend schnelle Weiterladung des Kondensators
172 zu gewährleisten. Der Widerstand 164 ist so dimensioniert, daß er ein schnelles
Aufladen des Kondensators 172 gestattet und doch den Strom auf die Stromfestigkeit
der Dioden 162, 166 und 174 beschränkt.
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Die Durchbruchspannung der Zenerdiode 168 besitzt einen Wert, der
hoch genug ist, um den steuerbaren Gleichrichter 44 zu zünden, und der so niedrig
ist, daß die augenblickliche Spannung des Anschlusses 110 (Kurve 186 in den F i
g. 2 und 3) erst dann unter die Durchbruchspannung absinkt, wenn ein möglichst nahe
an 180° liegender Punkt der positiven Halbwelle erreicht ist. Dieses ist besonders
dann vorteilhaft, wenn eine Transformator- und Gleichrichterschaltung gewählt wird,
bei der die Steuerung bis zum 180°-Winkel möglich ist. Der Spannungsanstieg beim
Aufladen des Kondensators 172 hat also zwei Werte, von denen der erste Wert entsprechend
dem Anstieg 192 so groß ist, daß der Kondensator 172 schnell genug aufgeladen wird,
um schnell eine Spannung von ausreichender Größe zur Zündung des steuerbaren Gleichrichters
44 vor dem Punkt der Halbwelle zu erhalten, der der maximal abgegebenen Gleichspannung
entspricht, und einen zweiten Anstieg, der flach und geradlinig verläuft und so
einen hohen Verstärkungsgrad über die Spannungshalbwelle ergibt, in der der steuerbare
Gleichrichter 44 jeweils gezündet wird.
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Die Phasenlage der Wicklungen des Transformators 40, wie sie in F
i g. 1 dargestellt ist, erlaubt eine Steuerung über einen Winkel von 120°, nämlich
vom 0°-Punkt zum 120°-Punkt in der Ausgangsspannung, da der Phasenunterschied zwischen
der Spannung der Zündeinrichtung 34 durch die in Stern geschaltete Sekundärwicklung
102 und die Spannung für die Gleichrichteranordnung 42 und den steuerbaren Gleichrichter
44 von der in Dreieck geschalteten Sekundärwicklung 64 herrührt. Andere Transformatorschaltungen
können ebenfalls verwendet werden. Damit läßt sich eine Steuerung von 30 bis 175°
oder von etwa 0 bis 150° erreichen.
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Die verbleibenden Zündeinrichtungen 36 und 38 gleichen der Zündeinrichtung
34. Bei diesen sind die Anschlüsse 206 jeweils mit dem Transistor 148 verbunden,
und die Anschlüsse 208 und 210 sind an Widerstände entsprechend dem Widerstand 146
geführt. Die Leiter 212 und 214, die parallel zu dem Widerstand 146 liegen, geben
eine gleichgerichtete, der Ausgangsspannung der Synchronmaschine 10 proportionale
Spannung ab. Die Anschlüsse 216 sind mit den übrigen Anschlüssen 112 und 114 der
Sekundärwicklung 102 verbunden und über Sperrdioden entsprechend der Sperrdiode
162 an Widerstände 164 angeschlossen. Die Anschlüsse 218 sind mit dem Rückleiter
160 verbunden und gleichen dem Leiter 158 im Steuerkreis 34. Die Anschlüsse 220
sind an die Basis B 1 je eines Doppelbasistransistors entsprechend dem Doppelbasistransistor
144 angeschlossen.