DE1513943C - Static ripple control transmitter with a single-phase coupling transformer - Google Patents

Static ripple control transmitter with a single-phase coupling transformer

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DE1513943C
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Rudolf Zug Faessler (Schweiz)
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Landis and Gyr AG
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Landis and Gyr AG
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Description

3 43 4

über einer Drosselspule 26 an der Anschlußklemme 4. ventilanordnungen 12 bzw. 13 bzw. 14 geschiehtvia a choke coil 26 at the terminal 4. valve assemblies 12 or 13 or 14 happens

Jedem der Halbleiterventilanordnungen 12 bis 14 beim Nulldurchgang der in der zugehörigen Phase R Each of the semiconductor valve arrangements 12 to 14 at the zero crossing in the associated phase R.

ist ein Zündkreis zugeordnet. Beispielsweise besteht bzw. S bzw. T fließenden Speisespannung. Zwischenan ignition circuit is assigned. For example, there is or S or T flowing supply voltage. Between

der Zündkreis der Halbleiterventilanordnung 12 aus den Halbwellen der Rundsteuer-Tonfrequenz, inthe ignition circuit of the semiconductor valve arrangement 12 from the half-waves of the ripple control audio frequency, in

einem Impulstransformator 27, dessen Primärwick- 5 welchen eine Anregung des Schwingkreises erfolgt,a pulse transformer 27, the primary winding of which an excitation of the resonant circuit takes place,

lung 28 in Reihe mit einem Phasenschieber 29 an schwingt dieser infolge seiner geringen Dämpfungment 28 in series with a phase shifter 29 on this oscillates due to its low damping

die Klemmen 3 und 4 bzw. an die von diesen aus- weiter, so daß an den Ausgangsklemmen 5 und 6terminals 3 and 4 or to those from these, so that at output terminals 5 and 6

gehenden Leitungen 24 und 25 angeschlossen ist. eine quasistationäre Tonfrequenzspannung auftritt,outgoing lines 24 and 25 is connected. a quasi-stationary audio frequency voltage occurs,

Eine Sekundärwicklung 30 des Impulstransformators solange an den Anschlußklemmen 1 bis 4 die Speise-A secondary winding 30 of the pulse transformer as long as the supply terminals 1 to 4

27 liegt elektrisch in Reihe mit einem Widerstand io spannung anliegt.27 is electrically in series with a resistor io voltage is applied.

31 zwischen dem unmittelbar mit der Anschluß- Die Tastung des Rundsteuersenders erfolgt dabei31 between the immediately with the connection The keying of the ripple control transmitter takes place

klemme 1 in Verbindung stehenden Teil des Lei- in bekannter oder einem anderen Vorschlag ent-Terminal 1 related part of the line in a known or another suggestion

tungszuges 21 und der Steuerelektrode 15 der Halb- sprechender Weise durch in der Figur nicht nähertungszuges 21 and the control electrode 15 in the semifinishing manner by not detailed in the figure

leiterventilanordnung 12. Ein Kondensator 32 ver- dargestellte Relais, deren Kontakte vorzugsweise inLadder valve arrangement 12. A capacitor 32 is shown relays, the contacts of which are preferably shown in FIG

bindet die Steuerelektrode 15 mit dem Leitungs- 15 den Zündkreisen liegen,binds the control electrode 15 with the lead 15 to the ignition circuits,

zug 21. Zur Unterdrückung unerwünschter Oberwellen isttrain 21. To suppress unwanted harmonics is

Völlig gleichartig sind die Zündkreise für die die Drossel 26 angeordnet, während durch die RC- The ignition circuits for the throttle 26 are arranged in the same way, while the RC-

Halbleiterventilanordnungen 13 und 14 aufgebaut; Glieder 18 bis 20 Stoßwellen von den zugehörigenSemiconductor valve assemblies 13 and 14 constructed; Limbs 18 to 20 shock waves from the associated

sie bestehen aus Impulstransformatoren 33 und 34, Halbleiterventilanordnungen abgeleitet werden.they consist of pulse transformers 33 and 34, semiconductor valve assemblies are derived.

Phasenschiebern 35 und 36 sowie Widerständen 37 20 Mit Hilfe der Phasenschieber 29, 35, 36 und ihrerPhase shifters 35 and 36 and resistors 37 20 With the help of the phase shifters 29, 35, 36 and their

und 38 und Kondensatoren 39 und 40. Der Impuls- Anschlußart läßt sich der Stromflußwinkel in denand 38 and capacitors 39 and 40. The pulse connection type allows the current flow angle in the

transformator 33 für die Halbleiterventilanordnung Halbleiterventilanordnungen 12 bis 14 einstellen.Transformer 33 for the semiconductor valve arrangement Set semiconductor valve arrangements 12 to 14.

13 ist über den Phasenschieber 35 an die Anschluß- Zur Gewährleistung einer zuverlässigen, tempe-13 is via the phase shifter 35 to the connection To ensure a reliable, tempe-

klemmen 1 und 4, der Impulstransformator 34 für ratur- und lastunabhängigen Arbeitsweise der Zünd-terminals 1 and 4, the pulse transformer 34 for temperature and load independent operation of the ignition

die Halbleiterventilanordnung 14 über den Phasen- 25 schaltung des hier beschriebenen Rundsteuersendersthe semiconductor valve arrangement 14 via the phase circuit of the ripple control transmitter described here

schieber 36 an die Anschlußklemmen 2 und 4 gelegt. sind an Stelle der gewöhnlich aus Halbleiter-B au-slide 36 placed on terminals 2 and 4. are instead of the usually made of semiconductor

Die Erzeugung einer Tonfrequenzspannung an elementen aufgebauten Zündkreise im vorliegendenThe generation of an audio frequency voltage on elements built-up ignition circuits in the present

den Ausgangsklemmen 5 und 6 des Kopplungstrans- Beispiel magnetische Impulserzeuger vorgesehen, wiethe output terminals 5 and 6 of the coupling transmission example provided magnetic pulse generator, such as

formators 7 erfolgt durch periodisches Anregen des dies auch bei einem anderen Vorschlag der Fall ist.formators 7 takes place by periodically stimulating this is also the case with another proposal.

aus der Induktivität des Kopplungstransformators 7 30 Jeder der Impulstransformatoren 27 bzw. 33 bzw.from the inductance of the coupling transformer 7 30 Each of the pulse transformers 27 or 33 or

und der Kapazität des Leistungkondensators 10 be- 34 enthält zwei voneinander getrennte magnetischeand the capacitance of the power capacitor 10 is 34 contains two separate magnetic ones

stehenden elektrischen Schwingungskreises. Die An- Kreise, die aus Kernblechen mit gegensätzlichemstanding electrical oscillation circuit. The circles made from core sheets with opposing

regungsenergie wird den Anschlußklemmen 1 bis 4 Sättigungsverhalten bestehen. Die Sekundärwicklung,Excitation energy will consist of terminals 1 to 4 saturation behavior. The secondary winding,

aus dem DrehstromnetzRSTO zugeführt, und zwar z.B. 30, ist auf einem Teil des Magnetkernes an-supplied from the three-phase network RSTO, e.g. 30, is attached to part of the magnetic core.

mit einem bestimmten Stromflußwinkel, der durch 35 geordnet, welcher eine rechteckförmige Magnetisie-with a certain current flow angle, which is ordered by 35, which is a rectangular magnetization

die Resonanzfrequenz des Schwingungskreises 7,10 rungskurve aufweist, während die Primärwicklung,the resonance frequency of the oscillation circuit 7,10 has a curve, while the primary winding,

festgelegt und durch die Halbleiterventilanordnungen ζ. B. 28, ebenfalls diesen Teil des Magnetkernes unddetermined and by the semiconductor valve assemblies ζ. B. 28, also this part of the magnetic core and

12 bis 14 in den einzelnen Phasen der Speiseseite außerdem einen zweiten, einen Luftspalt enthalten-12 to 14 in the individual phases of the feed side also contain a second, an air gap-

im Takte der Zündimpulse freigegeben wird. den Teilkern umschließt. Bei dieser Anordnung wer-is released in the cycle of the ignition pulses. encloses the partial core. With this arrangement

Die Zündung der Halbleiterventilanordnungen 12 40 den sowohl beim Aufbau als auch beim Abbau eines bis 14 erfolgt zyklisch jeweils vor dem Nulldurch- Magnetfeldes jeweils ausgeprägte, schmale Rechteckgang der an den Anschlußklemmen 1 bis 4 anliegen- impulse mit wechselndem Vorzeichen in die Sekunden verketteten 50-Hz-Wechselspannung. Der Strom- därwicklung induziert.The ignition of the semiconductor valve assemblies 12 40 both during the construction and during the dismantling of a to 14 takes place cyclically in front of the zero-crossing magnetic field in each case pronounced, narrow square wave the pulses applied to terminals 1 to 4 with alternating signs in seconds Concatenated 50 Hz AC voltage. The current core winding induces.

flußwinkel innerhalb einer Periode der 50-Hz-Wech- Die Widerstände 31 bzw. 37 bzw. 38 begrenzenFlux angle within a period of the 50 Hz alternating The resistors 31 or 37 or 38 limit

selspannung entspricht der Dauer einer Halbwelle 45 den in den Steuerelektroden 15 bzw. 16 bzw. 17Selvoltage corresponds to the duration of a half-wave 45 in the control electrodes 15 or 16 or 17

der zu erzeugenden Rundsteuer-Tonfrequenzspan- fließenden Steuerstrom auf einen zulässigen Wert,the ripple control audio frequency span to be generated to a permissible value,

nung. Im Sinne des Drehfeldes der Phasen RST wer- während die Kondensatoren 32 bzw. 39 bzw. 40tion. In terms of the rotating field of the phases RST, the capacitors 32 or 39 or 40

den zuerst die Halbleiterventilanordnungen 12 bis 14 Störimpulse aus dem Netz RSTO von den jeweiligen the first the semiconductor valve assemblies 12 to 14 interference pulses from the network RSTO from the respective

nacheinander in der einen Stromflußrichtung und Zündelektroden ableiten.one after the other in one direction of current flow and discharge ignition electrodes.

anschließend in der entgegengesetzten Stromfluß- 50 Der beschriebene Rundsteuersender hat gegenrichtung leitend. Die Zündung der einzelnen Halb- über den bekannten Rundsteuersendern der gleichen leiterventilanordnungen 12 bis 14 erfolgt durch die Art den Vorteil, daß er durch Verringerung der ihnen zugeordneten Zündkreise jeweils durch gleich- stromführenden Bauelemente und der dafür nötigen artige Impulse, unabhängig von der Flußrichtung des Kühleinrichtungen, durch den Fortfall der Stoßdurch die betreffende Halbleiterventilanordnung frei- 55 Spannungsunterdrückung und durch kleinere und einzugebenden Stromes. fächere Zünd- und Sicherheitsschaltungen einen ein-then in the opposite current flow 50 The ripple control transmitter described has the opposite direction conductive. The ignition of the individual half over the well-known ripple control transmitters of the same ladder valve assemblies 12 to 14 takes place by the type the advantage that it is reduced by reducing the ignition circuits assigned to them by components carrying DC current and the necessary components like impulses, regardless of the flow direction of the cooling devices, due to the discontinuation of the shock the relevant semiconductor valve arrangement free 55 voltage suppression and by smaller and to be entered Current. fan-out ignition and safety circuits a single

Die Löschung der jeweils leitenden Halbleiter- fächeren und betriebssicheren Aufbau aufweist.The deletion of the respective conductive semiconductor compartments and a reliable structure.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

1 2 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Patentansprüche: apparativ wenig aufwendigen Rundsteuerempfänger zu schaffen, dessen Schwingkreis in möglichst kur-1 2 The invention is based on the object of a patent claim: to create a ripple control receiver that is inexpensive in terms of apparatus and whose oscillating circuit is as short as possible. 1. Statischer Rundsteuersender mit einem ein- zen Zeitabständen an die speisende Wechselspannung phasigen Kopplungstransformator, dessen Sekun- 5 anschaltbar ist.1. Static ripple control transmitter with a single time interval to the feeding AC voltage phase coupling transformer whose secondary 5 can be switched on. därwicklung zur einphasigen Einspeisung einer Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Rund-Tonfrequenz-Spannung auf ein Wechselstrom- Steuersender der eingangs genannten Art erfindungs-Energieverteilungsnetz dient und dessen Primär- gemäß vorgeschlagen, daß der Rundsteuersender aus wicklung, die einen mit einem Nulleiter verbun- einem Dreiphasennetz gespeist ist und entsprechend denen Mittelabgriff aufweist, mit einem Lei- io drei Halbleiterventilanordnungen aufweist, von stungskondensator einen schwach. gedämpften, denen jede zwei antiparallele Ventilpfade enthält, auf eine Harmonische der Netzfrequenz abge- und daß die Halbleiterventilanordnungen von zwei stimmten Parallelschwingkreis bildet, der durch Phasen an das eine, die der dritten Phase an das steuerbare Halbleiterventilanordnungen periodisch andere Wicklungsende der Primärwicklung des Koppim Takte der Netzfrequenz anstoßbar ist, d a - 15 lungstransformators angeschlossen sind,
durch gekennzeichnet, daß der Rund- Die Erfindung erlaubt bei einfachem Aufbau des Steuersender aus einem Dreiphasennetz gespeist Rundsteuersenders eine Anschaltung des Schwingist und entsprechend drei Halbleiterventilanord- kreises an die speisende Wechselspannung in sehr nungen (12, 13, 14) aufweist, von denen jede kurzen Zeitabständen.Därwickung for single-phase supply of a. To solve the problem, in the case of a round audio frequency voltage on an alternating current control transmitter of the type mentioned above, the power distribution network of the invention is used, and according to its primary it is proposed that the ripple control transmitter be developed from the one connected to a neutral conductor. a three-phase network is fed and accordingly has center tap, with a line io has three semiconductor valve arrangements, from stungskondensator a weak. damped, each of which contains two anti-parallel valve paths, reduced to a harmonic of the mains frequency and that the semiconductor valve assemblies of two tuned parallel resonant circuit is formed by phases to one, the third phase to the controllable semiconductor valve assemblies periodically other winding end of the primary winding of the coupling in the cycle of the Mains frequency can be triggered because - 15 ventilation transformers are connected,
characterized in that the round The invention allows with a simple construction of the control transmitter from a three-phase network fed ripple control transmitter a connection of the Schwingist and accordingly three semiconductor valve arrangement to the feeding AC voltage in very voltages (12, 13, 14), each of which is short Time intervals. zwei antiparallele Ventilpfade enthält, und daß 20 Der Erfindungsgegenstand ist durch die vor-contains two anti-parallel valve paths, and that 20 The subject matter of the invention is defined by the die Halbleiterventilanordnungen von zwei Pha- erwähnten Druckschriften nicht nahegelegt. Diesethe semiconductor valve assemblies of two Pha-mentioned documents are not suggested. This sen (R, T) an das eine, die der dritten Phase (5) Druckschriften lassen vielmehr erkennen, daß essen (R, T) to the one, those of the third phase (5) publications rather show that it an das andere Wicklungsende der Primärwick- trotz entsprechender Bemühungen bisher nicht mög-to the other end of the winding of the primary winding - in spite of appropriate efforts so far not possible- lung (9) des Kopplungstransformators (7) an- Hch erschien, die erfindungsgemäße Aufgabe in solchtreatment (9) of the coupling transformer (7) appeared, the task according to the invention in such geschlossen sind. 25 vorteilhafter Weise zu lösen.are closed. 25 advantageous to solve. 2. Statischer Rundsteuersender nach An- Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei- findung an Hand der Zeichnung beschrieben.2. Static ripple control transmitter according to The following is an embodiment of the claim 1, characterized in that the invention is described with reference to the drawing. den antiparallelen Ventilpfade jeder Halbleiter- Die Figur zeigt ein Schaltbild eines Rundsteuerventilanordnung (12, 13, 14) durch einen Drei- senders mit dreiphasiger Speisung.
elektroden-Wechselstrom-Halbleiterschalter ge- 30 In der Figur sind Anschlußklemmen 1, 2, 3 und 4 bildet sind. angedeutet, über welche der Sender an eine Speise-the anti-parallel valve paths of each semiconductor The figure shows a circuit diagram of a ripple control valve arrangement (12, 13, 14) by a three-transmitter with three-phase supply.
Electrode AC semiconductor switch 30 In the figure, terminals 1, 2, 3 and 4 are formed. indicated, via which the transmitter to a feed 3. Statischer Rundsteuersender nach An- Spannungsquelle, im vorliegenden Beispiel an ein sprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vierleiter-Drehstromnetz mit den Phasen R, S, T zwischen dem Nulleiter (0) und dem Mittel- und dem Nulleiter 0, angeschlossen ist. Mit 5 und 6 abgriff (8) der Primärwicklung (9) des Kopplungs- 35 sind Ausgangsklemmen des Senders bezeichnet,
transformators (7) eine Drosselspule (26) liegt. Als die Rundsteuerfrequenz des Senders bestimmendes Glied dient ein Kopplungstransformator 7, dessen eine Mittenanzapfung 8 aufweisende Primär-3. Static ripple control transmitter according to voltage source, in the present example to a spoke 1 or 2, characterized in that four-wire three-phase network with the phases R, S, T between the neutral (0) and the middle and the neutral 0, connected is. With 5 and 6 tap (8) of the primary winding (9) of the coupling 35 output terminals of the transmitter are designated,
transformer (7) has a choke coil (26). A coupling transformer 7 serves as the element that determines the ripple control frequency of the transmitter. wicklung 9 ein Leistungskondensator 10 parallel ge-winding 9 a power capacitor 10 connected in parallel 40 schaltet ist. Eine Sekundärwicklung 11 des Kopplungstransformators 7 steht über die Ausgangsklem-40 is switched. A secondary winding 11 of the coupling transformer 7 is available via the output terminal Die Erfindung bezieht sich auf einen statischen men 5 und 6 mit dem mit den Rundsteuersignalen zuThe invention relates to a static men 5 and 6 with the ripple control signals too Rundsteuersender mit einem einphasigen Kopplungs- überlagernden Netz in Verbindung, insbesondereRipple control transmitter connected to a single-phase coupling-superimposed network, in particular transformator, dessen Sekundärwicklung zur ein- kann die Sekundärwicklung 11 im Sternpunktleitertransformer, the secondary winding of which can be connected to the secondary winding 11 in the star point conductor phasigen Einspeisung einer Tonfrequenz-Spannung auf 45 eines Verteiltransformators eines Drehstromnetzesphase feed of an audio frequency voltage to a distribution transformer of a three-phase network ein Wechselstrom-Energieverteilungsnetz dient und eingeschaltet sein. Der Kopplungstransformator 7an AC power distribution network is used and must be switched on. The coupling transformer 7 dessen Primärwicklung, die einen mit einem Null- bildet zusammen mit dem Leistungskondensator 10 leiter verbundenen Mittelabgriff aufweist, mit einem einen nur schwach gedämpften elektrischen Schwin-its primary winding, which forms one with a zero, together with the power capacitor 10 conductor connected center tap, with an only weakly damped electrical oscillation Leistungskondensator einen schwach gedämpften, gungskreis, der durch von einer Ventilschaltung ge-Power capacitor has a weakly damped, supply circuit, which is created by a valve circuit auf eine Harmonische der Netzfrequenz abgestimm- 50 steuerte Stromstöße aus dem Netz RSTO angeregt50 controlled current surges from the network RSTO, tuned to a harmonic of the network frequency ten Parallelschwingkreis bildet, der durch steuerbare wird.th parallel resonant circuit forms, which is controllable by. Halbleiterventilanordnungen periodisch im Takte der Als steuerbare Halbleiterventilanordnungen 12, Netzfrequenz anstoßbar ist. 13 und 14 dienen drei Dreielektroden-Wechselstrom-Ein solcher Rundsteuersender ist aus der franzö- Halbleiterschalter, deren jeder eine Steuerelektrode sischen Patentschrift 1387 619 bekannt. Die An- 55 15 bzw. 16 bzw. 17 aufweist. Jedem der Halbleiterschaltung kann dabei im einfachsten Fall in jeder ventilanordnungen 12 bis 14 ist ein ÄC-Glied 18 Periode der Wechselspannung einmal erfolgen. Da bzw. 19 bzw. 20 parallel geschaltet,
der Schwingkreis jedoch gedämpft ist, ist wünschens- Ein Leitungszug 21 verbindet die Anschlußwert, die Anschaltung in kürzeren Zeitabständen vor- klemme 1 über die Halbleiterventilanordnung 12 zunehmen. Zur Erreichung dieses Zieles ist es be- 60 und einen Schaltungspunkt 22 mit einem Spulcnreits bekannt, den Schwingkreis über zwei antiparallel- ende der Primärwicklung 9. Ein zweiter Leitungszug geschaltete steuerbare Halbleiterventile einmal in 23 führt von der Anschlußklemme 2 über die HaIbjeder Halbperiode der speisenden Wechselspannung leiterventilanordnung 13 zum anderen Spulenende an diese zu schalten. der Primärwicklung 9, während die Anschluß-Aus Control Engineering, März 1964, S. 75 und 76, 65 klemme 3 durch einen Leitungszug 24 über die und IEEE International Convention Record, Vol. 12 Halbleiterventilanordnung 14 mit dem Schaltungs-(1964), S. 86 bis 91, ist ein Dreielektroden-Wechsel- punkt 22 verbunden ist. Die Mittenanzapfung 8 der strom-Halbleiterschalter (TRIAC) an sich bekannt. Primärwicklung 9 liegt vermittels einer Leitung 25Semiconductor valve assemblies periodically in the cycle of the As controllable semiconductor valve assemblies 12, mains frequency can be triggered. 13 and 14 are three three-electrode alternating current such a ripple control transmitter is from the French semiconductor switch, each of which has a control electrode sischen patent 1387 619 known. The An 55 15 or 16 or 17 has. In the simplest case, each of the semiconductor circuits can have an AC element 18 period of the alternating voltage once in each valve arrangement 12 to 14. Da or 19 or 20 connected in parallel,
The resonant circuit is damped, however, is desirable. A line 21 connects the connection value, the connection in front of terminal 1 via the semiconductor valve arrangement 12 increases at shorter time intervals. To achieve this goal, it is known to have a circuit point 22 with a coil, the resonant circuit via two antiparallel ends of the primary winding 9. A second line of controllable semiconductor valves connected once in 23 leads from terminal 2 over half of each half cycle of the supplying alternating voltage To switch ladder valve assembly 13 to the other end of the coil to this. the primary winding 9, while the connection from Control Engineering, March 1964, pp. 75 and 76, 65 clamp 3 through a line 24 via the and IEEE International Convention Record, Vol. 12 semiconductor valve assembly 14 with the circuit (1964), p 86 to 91, a three-electrode alternating point 22 is connected. The center tap 8 of the current semiconductor switch (TRIAC) is known per se. Primary winding 9 is connected by means of a line 25

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