DE1292738B

DE1292738B - Arrangement for controlling the ignition point of controllable rectifier

Info

Publication number: DE1292738B
Application number: DE1962L0042907
Authority: DE
Inventors: Voigt Dieter; Buerskens Helmut
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1962-09-07
Filing date: 1962-09-07
Publication date: 1969-04-17
Also published as: SE323445B; NL297591A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung des Zündzeitpunktes steuerbarer Gleichrichter mit einem Transduktor und in Reihe mit den Arbeitswicklungen des Transduktors angeordneten Impulsübertragern. Als steuerbare Gleichrichter können z. B. Thyratrons oder Thyristoren vorgesehen sein.The invention relates to an arrangement for controlling the ignition timing controllable rectifier with a transducer and in series with the working windings of the transducer arranged pulse transformers. As a controllable rectifier you can z. B. thyratrons or thyristors may be provided.

Zur exakten Steuerung der genannten Gleichrichter sind Zündschaltungen bekannt, bei denen die Ausgangsspannungen von Transduktoren als Zündspannungen verwendet werden. Diese Spannungen sind Anschnittsspannungen und haben zwar eine große Steilheit der Vorderflanke, doch- hängt ihre Höhe von dem eingestellten Zündzeitpunkt ab, so daß es vor allem in den Bereichen geringer Aussteuerung und Vollaussteuerung schwierig wird, eine exakte Zündung zu gewährleisten. Man zieht daher die sogenannte Spitzen- oder Impulssteuerung vor, bei der ein scharf ausgeprägter und in seiner Höhe möglichst gleichbleibender Spannungsimpuls die Zündung bewirkt.Ignition circuits are used for the exact control of the rectifiers mentioned known in which the output voltages of transducers are used as ignition voltages will. These voltages are lead-in voltages and indeed have a great steepness the leading edge, but - its height depends on the set ignition point, so that it is mainly in the areas of low level and full level control it becomes difficult to ensure an exact ignition. One therefore draws the so-called Peak or impulse control before, in which a sharply pronounced and in his Ignition is caused by a voltage pulse that is as constant as possible.

Die Erfindung bezweckt eine derartige Impulssteuerung, deren Spannungsimpulse von einer Transduktorschaltung erzeugt werden. Erfindungsgemäß erreicht man dies dadurch, daß die Arbeitswicklungen des Transduktors in Reihe mit den Primärwicklungen der Impulsübertrager jeweils in den Zweigen einer Brückenschaltung angeordnet sind, in deren Gleichspannungsdiagonale ein RC-Glied liegt.The invention aims at such a pulse control, its voltage pulses can be generated by a transducer circuit. This is achieved according to the invention in that the working windings of the transducer in series with the primary windings the pulse transducers are each arranged in the branches of a bridge circuit, in whose DC voltage diagonal there is an RC element.

Dadurch ist es möglich, scharf ausgeprägte und in ihrer Höhe vom Zündzeitpunkt unabhängige Zündimpulse zu erhalten.This makes it possible to be sharply defined and in their height from the ignition point to receive independent ignition pulses.

Um die Höhe der Impulse sowie ihre Form zumindest annähernd konstant zu halten, also über den gesamten Steuerbereich konstante Zündbedingungen zu erhalten, wird die Brückenschaltung mit den Arbeitswicklungen des Transduktors mit einer angenähert rechteckförmigen Wechselspannung gespeist. Diese angenähert rechteckförmige Wechselspannung kann in einfacher Weise an parallel zu der Brückenschaltung liegenden sogenannten Schwellwertgliedern abgenommen werden, wozu sich besonders Zenerdioden eignen.The height of the impulses and their shape are at least approximately constant to maintain constant ignition conditions over the entire control range, the bridge circuit with the working windings of the transducer is approximated with a square-wave alternating voltage fed. This approximately square-wave alternating voltage can be connected in a simple manner to so-called parallel to the bridge circuit Threshold members are removed, for which Zener diodes are particularly suitable.

Zur Einstellung des Arbeitspunktes des Transduktors ist ein Vorstromkreis vorteilhaft, der aus einer Steuerwicklung und einem Stellwiderstand bestehen kann und der an einer vorzugsweise durch eine Zenerdiode stabilisierten Gleichspannung liegt. Zur Unterdrückung der in den Vorstromkreis induzierten Oberwellenspannungen kann eine zusätzliche Drossel vorgesehen werden.A bias circuit is used to set the working point of the transducer advantageous, which can consist of a control winding and a variable resistor and that of a DC voltage, preferably stabilized by a Zener diode lies. To suppress the harmonic voltages induced in the pre-circuit an additional throttle can be provided.

In der Zeichnung wird die Wirkungsweise sowie ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g.1 das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Steueranordnung, F i g. 2 die Spannungen am Transduktor, F i g. 3 eine zweiphasige mit der erfindungsgemäßen Steueranordnung gesteuerte Gleichrichterbrükkenschaltung.The drawing shows the mode of operation and an exemplary embodiment the invention explained in more detail. It shows F i g.1 the basic circuit diagram of the invention Control arrangement, F i g. 2 the voltages at the transducer, F i g. 3 a two-phase rectifier bridge circuit controlled by the control arrangement according to the invention.

In F i g. 1 ist der prinzipielle Aufbau der Steueranordnung dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus einem spannungssteuernden Transduktorverstärker 1 üblicher Bauform in Brückenschaltung, der an Stelle der normalen Bürde ein RC-Glied 2 in Parallelschaltung besitzt. In Reihe mit den Arbeitswicklungen 1 a und 1 b liegt jeweils ein Transformator 3 bzw. 4, die sekundärseitig die Impulse zur Aussteuerung steuerbarer Gleichrichter abgeben. Der Transduktorverstärker wird mit einer angenähert rechteckförmigen Wechselspannung Ui gespeist. Die Aussteuerung des Verstärkers 1 erfolgt in der üblichen Weise über eine oder mehrere Steuerwicklungen 1 e.In Fig. 1 shows the basic structure of the control arrangement. It essentially consists of a voltage-controlling transducer amplifier 1 common design in bridge circuit, which has an RC element instead of the normal burden 2 in parallel. In series with the working windings 1 a and 1 b lies one transformer each 3 or 4, the secondary side the pulses for modulation output controllable rectifier. The transducer amplifier is approximated with a square-wave alternating voltage Ui fed. The level of amplifier 1 takes place in the usual way via one or more control windings 1e.

Bei der vorliegenden Schaltung wird die Tatsache ausgenutzt, daß die Ausgangsspannung des Transduktorverstärkers eine Anschnittsspannung ist. Die Größe der Ausgangsspannung und damit auch die Phasenlage des Einsatzpunktes der Ausgangsspannung ist durch eine in den Steuerwicklungen aufgebrachte Gleichstromdurchflutung steuerbar.The present circuit takes advantage of the fact that the The output voltage of the transducer amplifier is a starting voltage. The size the output voltage and thus also the phase position of the starting point of the output voltage can be controlled by a direct current flow applied in the control windings.

Unter der Voraussetzung eines ausgeprägten Sättigungsknickes der Transduktorverstärkerkerne steigt die Ausgangsspannung im Einsatzpunkt steil an. Differenziert man diesen Anstieg, so erhält man einen Impuls, der zur Zündung gesteuerter Gleichrichter dient, und dessen Phasenlage über die Steuerwicklungen des Transduktorverstärkers gesteuert werden kann.Assuming a pronounced saturation kink in the transductor amplifier cores the output voltage rises steeply at the point of use. If one differentiates this increase, in this way a pulse is obtained which is used to ignite controlled rectifiers, and its phase position is controlled via the control windings of the transducer amplifier can be.

Bei sinusförmiger Speisespannung wäre die Impulsform stark von dem Aussteuerungsgrad des Transduktorverstärkers abhängig. Um über den gesamten Steuerbereich konstante- Zündbedingungen, d. h. Impulse gleicher Größe und gleicher Breite zu erhalten, wird gemäß F i g. 2 a der Verstärker mit einer angenähert rechteckförmigen Speisespannung beaufschlagt. Diese Spannung U2 steht entsprechend dem SSättigungswinkeI a an der Reihenschaltung Transformator-RC-Glied an (F i g. 2 b). Unter Berücksichtigung der übergangsfunktion des RC-Gliedes ergibt sich damit ein Spannungsverlauf U3 an den Primärwicklungen der Transformatoren 3-und 4 entsprechend F i g. 2 c. Dabei treten die positiven bzw. die negativen Spannungen jeweils nur an einem der Transformatoren auf. Die Transformatoren differenzieren die Spannung U3 noch einmal, so daß die in den Sekundärwicklungen induzierten Spannungen U4 die in F i g. 2 d dargestellte Form haben.In the case of a sinusoidal supply voltage, the pulse shape would be very different from that Dependent on the modulation level of the transducer amplifier. To over the entire tax area constant ignition conditions, d. H. Pulses of the same size and width is obtained according to FIG. 2a the amplifier with an approximately rectangular Supply voltage applied. This voltage U2 corresponds to the saturation angle a to the series circuit transformer-RC element (Fig. 2 b). Considering the transition function of the RC element thus results in a voltage curve U3 the primary windings of the transformers 3 and 4 according to FIG. 2 c. Included the positive or negative voltages only occur at one of the transformers on. The transformers differentiate the voltage U3 again, so that the voltages U4 induced in the secondary windings are those shown in FIG. 2 d shown Have shape.

Die von der Vorderflanke abgeleiteten Impulse dienen zur Zündung der gesteuerten Gleichrichter. Ist der negative, von der Hinterflanke abgeleitete Impuls störend, so kann er durch entsprechend geschaltete Dioden von den gesteuerten Gleichrichtern ferngehalten werden.The pulses derived from the leading edge are used to ignite the controlled rectifier. Is the negative pulse derived from the trailing edge annoying, it can be caused by appropriately switched diodes from the controlled rectifiers be kept away.

In F i g. 3 ist die vollständige Schaltung des oben beschriebenen Steuertransduktors zur Aussteuerung einer vollgesteuerten Zweiphasenbrücke mit Siliziumzellen dargestellt.In Fig. 3 is the complete circuit of that described above Control transducer for controlling a fully controlled two-phase bridge with silicon cells shown.

Der Transduktor mit den Sättigungsgleichrichtern n2 und n3 wird von der an den Zenerdioden n1 abfallenden, angenähert rechteckförmigen Spannung gespeist. Der Widerstand r2 dient als Schutzwiderstand - für - die Zenerdioden. Die - Differenzierung des Spannungsanstiegs der Transduktorausgangsspannung erfolgt durch das RC-Glied r5k4 und durch die Transformatoren m2, res. Um die durch die Differenzierung der Rückflanke der Ausgangsspannung entstehenden Impulse für den Steuerkreis der gesteuerten Siliziumzellen-unwirksam zä machen, sind die Dioden n. ... nie vorgesehen. Die Kondensatoren ks ... k8 dienen zur Verbesserung der Impulsform.The transductor with the saturation rectifiers n2 and n3 is fed by the approximately square-wave voltage dropped across the zener diodes n1. The resistor r2 serves as a protective resistor - for - the Zener diodes. The - differentiation of the voltage rise of the transducer output voltage is done by the RC element r5k4 and by the transformers m2, res. In order to make the pulses for the control circuit of the controlled silicon cells ineffective due to the differentiation of the trailing edge of the output voltage, the diodes n. ... are never provided. The capacitors ks ... k8 are used to improve the pulse shape.

Die Aussteuerung des Transduktors erfolgt über die Steuerwicklung A.E3 und den Steuerwiderstand r1, der zur Unterdrückung von Ausgleichsströmen und damit zur Verkleinerung der Transduktor-Eigenzeitkonstante dient.The transductor is controlled via the control winding A.E3 and the control resistor r1, which is used to suppress equalizing currents and thus serves to reduce the transductor proper time constant.

Die Einstellung des Arbeitspunktes erfolgt über den Vorstromkreis r4, k3, E7A7, der an eine durch die Zenerdiode n1, stabilisierte Gleichspannung gelegt ist und dessen Vorstrom durch r4 eingestellt werden kann. Die Vorstromdrossel 1c. dient zur Unterdrückung der in E7A7 induzierten Oberwellen. Um dem Verstärker ein PID-Zeitverhalten zu geben, werden die Punkte Al und E, durch die Reihenschaltung einer Induktivität k., einer Kapazität Ici und eines ohmschen Widerstandes r3 verbunden.The operating point is set via the bias circuit r4, k3, E7A7, which is connected to a DC voltage stabilized by the zener diode n1, and whose bias current can be set via r4. The pre-flow throttle 1c. serves to suppress the harmonics induced in E7A7. In order to give the amplifier a PID time response, the points A1 and E are connected by the series connection of an inductance k., A capacitance Ici and an ohmic resistor r3.

Claims

Claims: 1. Arrangement for controlling the ignition timing controllable Rectifier with a transducer and in series with the working windings of the transductor arranged pulse transformers, characterized in that the working windings of the transducer in series with the primary windings of the pulse transformer are arranged in the branches of a bridge circuit, in its DC voltage diagonal an RF element lies.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the Bridge circuit with the working windings of the transducer approximated with one square-wave alternating voltage is fed.

3. Arrangement according to claim 2, characterized characterized in that the approximately square-wave alternating voltage to parallel to the bridge circuit lying threshold value elements is removed.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that Zener diodes are used as threshold value elements are provided.

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that that to adjust the working point of the transducer a control winding, a reactance and a variable resistor existing pre-circuit is provided, which is applied to a DC voltage, preferably stabilized by a Zener diode.