DE1513254B2 - Verfahren zur Regelung des Stromes eines Verbrauchers - Google Patents
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Description
(
(m
zu Vorwärtsschaltimpulsen (ua — (U1 A ^)
ub = (u2 A h) bzw'· Rückwärtsschaltimpulsen
ub = (u2 A h) bzw'· Rückwärtsschaltimpulsen
6 (2AO
führen.
führen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärts- und Rückwärtsschaltimpulse
über Ausgangsimpulse A1 bis A±
der Verknüpfung
A1= 0(1AIa)
A2 = (A1Au0) ν (A2AvJ) ν
ΑΆ = (A2 A Ua) V (A3 A Va) V I
zu Zünd- (Z1 bis Z4) bzw. Löschbefehlen der zu
den einzelnen Widerstandsstufen parallelgeschalteten steuerbaren Halbleiterventile nach Verknüpfung
Z1 =
führen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung des Stromes eines Verbrauchers mit einem
in mehreren Stufen aufgebauten Widerstand und einem zu jeder Stufe parallelgeschalteten steuerbaren
Halbleiterelement, bei dem die Veränderung des Stromes in den einzelnen nacheinander gepulsten
Widerstandsstufen durch eine Zweipunktregelung erfolgt.
Als gepulste Widerstände sollen Widerstände verstanden werden, deren Widerstandswert durch wiederholtes
Zünden und Löschen parallelgeschalteter Stromrichterventile quasi stetig verändert werden
kann. Eine derartige Widerstandsanordnung ist bereits beschrieben worden (M. G.Tschilikin, »Elektromotorische
Antriebe«, Verlag Technik Berlin, 1957, S. 115, Bild 3.39, Fig. b, in Verbindung mit
S. 114, Absätze 3 und 4).
Es ist ferner nicht mehr neu, die Stromregelung eines Verbrauchers nach einer Zweipunktregelung
durchzuführen (deutsche Patentschrift 674 203).
Es ist ebenfalls bereits eine Anordnung beschrieben worden, bei der eine Veränderung des Verbraucherstromes
dadurch erreicht wird, daß nacheinander Widerstandsstufen in den Stromkreis eingeschaltet
werden (französische Patentschrift 465 984).
Letztlich sind bereits Anordnungen bekanntgeworden, bei denen mehrere Widerstandsstufen zur Regelung
des Stromes in Reihe geschaltet sind, wobei zu jeder Stufe ein steuerbares Halbleiterventil angeord- .. ^.
net ist (französische Patentschrift 1365 502). -,.-./
Für die vorstehend beschriebenen Anordnungen fehlt jedoch bisher ein geeignetes Steuerverfahren,
das sich der modernen Mittel der Technik, insbesondere der elektronischen Bauelemente bedient. j
In Reihe geschaltete Widerstände mit zu jeder / Stufe parallelen Halbleiterventilen können nach zwei
Verfahren betrieben werden, einmal dadurch, daß. alle Stufen gleichzeitig gezündet und gelöscht werden
und in dieser Weise im Pulsbetrieb arbeiten,-^und
zum anderen dadurch, daß die einzelnen Stufen nacheinander zu- bzw. abgeschaltet werden und jeweils
nur eine Stufe im Pulsbetrieb arbeitet. Das gleichzeitige Pulsen aller Widerstände hat den Vorteil, daß
die Zünd- und Löschbefehle für die steuerbaren Halbleiterventile relativ einfach erzeugt werden können,
aber den schwerwiegenden Nachteil, daß die durch das Zünden und ,Löschen hervorgerufenen
Spannungsschwankungen 'sehr groß sind.*.Letzteres
wird wesentlich gemildert, wenn nur jeweils eine Widerstandsstufe im Pulsbetrieb arbeitet und der
Schaltzustand der weiteren Stufen unverändert bleibt.- "
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den-~.^ f
Strom eines Verbrauchers unter Einsatz moderner elektronischer Schaltelemente mit möglichst geringer
Rückwirkung auf die Spannungsstabilität des Stromkreises zu regem. Eine Lösung dieser Aufgabe wird
bei einem eingangs beschriebenen Verfahren darin gesehen, daß ein Taktgenerator Folgen von Impulsen
liefert und die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen mit der Dauer des Schaltzustandes
einer Kippstufe des Stromreglers verglichen wird und eine Umschaltung des Pulsbetriebes auf die benachbarte
Widerstandsstufe erfolgt, wenn die Dauer des Schaltzustandes der Kippstufe zeitlich größer ist
als die Zeitspanne zwischen zwei Impulsen des Taktgenerators.
An Hand einer Zeichnung sei ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die
Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Betrieb einer Gleichstrommaschine. Die
in der F i g. 3 dargestellte Anordnung zeigt den Einsatz eines mehrstufigen Pulswiderstandes im Läuferkreis
einer Asynchronmaschine. Die F i g. 4 zeigt den Aufbau der Steuerung für eine fünfstufige Widerstandspulssteuerung.
Es verdeutlichen die F i g. 5 und 6 die logischen Verknüpfungen der bei dsm er-
1 531
finduhgsgemäßen Steuerverfahren zum Einsatz gebrachten
elektronischen Schaltelemente.
In der Fig. 1 ist der motorische Betrieb und in der F i g. 2 der generatorische Betrieb einer Gleichstrommaschine
angenommen. Die Widerstände 1, 2, 3, 4 sind jeweils durch löschbare Ventile 11, 12, 13,
14 überbrückt und mit der Gleichstrommaschine 5 in Reihe geschaltet. Der Laststrom/ wird von einer
Strommeßeinrichtung 20 gemessen. Der Istwert ilst
•wild mit dem Sollwert isoU verglichen und die Differenz
einer Kippstufe 21 zugeführt. Je nach Schaltzustand der Kippstufe 21 wird durch Steuereinrichtung
22 das im Pulsbetrieb befindliche löschbare Ventil gezündet oder gelöscht. Die Steuereinrichtung
22 schaltet den Pulsbetrieb auf die folgende Stufe um, wenn der Schaltzustand der Kippstufe 21 für eine
bestimmte Zeitspanne gleichgeblieben ist.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei sich der mehrstufige Pulswiderstand
im Läuferkreis einer Asynchronmaschine befindet. Der Läuferstrom der Asynchronmaschine 7
wird durch einen Gleichrichter 8 gleichgerichtet und durch eine Drossel 9 geglättet. Mit Hilfe des mehrstufigen
Widerstandes 1, 2, 3, 4 wird der Strom / geregelt.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Ausbau
der Steuereinrichtung 22 für eine fünfstufige Widerstandspulssteuerung (Fig. 1 bis 3). Die Kippstufe
21 liefert zwei antivalente Signale, die mit m und ~m bezeichnet werden sollen. In weiterer Ausgestaltung
der Erfindung wird ein Taktgenerator 23 vorgesehen, der eine Impulsfolge liefert, wobei die
Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen mit der Dauer des Schaltzustandes der Kippstufe
21 verglichen wird. Insbesondere wird ein Taktgenerator verwendet, der eine Folge zweier sich abwechselnder
Impulse Z1 und U liefert. Die Impulsfolgen
sind in F i g. 5 dargestellt. Der Speicher 31 vergleicht die Zeitspanne zwischen t1 und t2 mit der
Dauer des Impulses m, der Speicher 32 die Zeitspanne von t2 nach ^1 mit der Dauer des Impulses m.
Die Speicher 33 und 34 bilden entsprechende Vergleiche mit der Dauer des Impulses m. Die logischen
Funktionen für die Speicher 31, 32, 33, 34 mit den Ausgängen U1, U2, V1, v2 lauten:
"1=
1
^1)A1)
V2 = (™Λ ^2) v (ß Λ V2)
Mit Hilfe der UND-Glieder 41 und 42 werden die Vorwärtsumschaltimpulse ua und ub gebildet, mit
Hilfe der UND/MCHT-GHeder 43 und 44 die Rückwärtsschaltimpulse
va und V6. Die Speicher 51,52,53,
54 bilden die Impulse A1, A2, A3, Ar Die Bildung
dieser Impulse ist in F i g. 6" dargestellt. Der Vorwärtsschaltimpuls
ua schaltet die Speicher 51 und 53 (Ausgangsimpuls A1, A3) und der Vorwärtsschaltimpuls
ub die Speicher 52 und 54 (Ausgangsimpuls
A2, A4) zu. Der Rückwärtsschaltimpuls va bewirkt
das Abschalten der ersten und dritten Stufe und der Rückwärtsschaltimpuls vb das der zweiten und vierten
Stufe. Die Speicher 51 bis 54'sind dabei nach den logischen Funktionen
aufgebaut. Mit Hilfe der logischen Elemente 61 bis 65 werden Zünd- und Löschbefehle gebildet.. Die
Zündbefehle werden durch Verstärker 71 bis 75, die Löschbefehle durch Verstärker 71a bis 75 a verstärkt,
und die Ausgänge Z1 bis Z5 bzw. L1 bis L5 werden
den steuerbaren Ventilen der Widerstandspulssteuerung zugeführt. Die Elemente 61 bis 65 bilden dabei
die folgenden logischen Funktionen:
Z1= m / vAx
Z2= (AA)A
Z2= (AA)A
A1= U11V(A1AIa)V(A1A2)
A2 = (A1AUb)V(A2 Avb) ν (A2AA3)
A3= (A2Au0) V(A3A va) ν (AAA)
A (AA)(AA)
(A2)3
= (TTt AA3)V Ai
(AA)
= (TTt AA3)V Ai
(AA)
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Regelung des Stromes eines Verbrauchers mit einem in mehreren Stufen aufgebauten
Widerstand und einem zu jeder Stufe parallelgeschalteten steuerbaren Halbleiterelement,
bei dem die Veränderung des Stromes in den einzelnen nacheinander gepulsten Widerstandsstufen
durch eine Zweipunktregelung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgenerator
(23) Folgen von Impulsen liefert, die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen mit
der Dauer des Schaltzustandes einer Kippstufe (21) des Strömreglers verglichen wird und eine
Umschaltung des Pulsbetriebes auf die benachbarte Widerstandsstufe erfolgt, wenn die Dauer
des Schaltzustandes der Kippstufe größer ist als die Zeitspanne zwischen zwei Impulsen des Taktgenerators.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Folgen J1 undjg des Taktgenerators
(23) und Signale m und m der Kippstufe (21) des Stromreglers über wie folgt verknüpfte
logische Funktionen
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Also Published As
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