DE1538189A1

DE1538189A1 - Arrangement for gate control of a load

Info

Publication number: DE1538189A1
Application number: DE19651538189
Authority: DE
Inventors: Sarnowski Dipl-Ing Wladyslaw
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-11-26
Filing date: 1965-11-26
Publication date: 1969-07-24

Description

Anordnung zur Anschnittsteuerung einer Last Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anschnittsteuerung einer Last unter Verwendung von zwei steuerbaren Gleichrichtern zur Doppelweggleichrichtung des Speisewechselstromes, wobei die Anoden der Gleichrichter an die beiden äußeren Klemmen der Sekundärwicklung eines Transformators und die Katoden.an einer ersten Klemme der Last liegen und die zweite Klemme der Last an die Mittelanzapfung dieser Sekundärwicklung angeschlossen ist. Derartige Einrichtungen sind bereits bekannt und finden Anwendung beispielsweise.bei der Drehzahlz%elung von Motoren. In der "Elektronischen Rundschaull, Heft Nr. 12, 1955, ist auf Seite 457 eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art dargestellt* Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, wel- insbesondere, ehe mit einfachen Mitteln die Drehzahlregelungvder Wickelmotoren von digitalen Magnetbandspeichern ermöglicht, wobei die zusätzliche Bedingung zu erfÜllen ist, daß der Wickelmotor reversierbar sein muß. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Umkehr der Stromrichtung in der Laet zwei weitere steuerbare Gleichrichter in Antiparallelschaltung zu den erstgenannten vorgesehen sind, die mit ihren Anoden an den beiden äußeren Klemmen einer zweiten Sekundärwicklung mit Mittelanzapfung und mit ihren Katoden gemeinsam an der zweiten Klemme der Last liegen, daß die Mittelanzapfung der zweiten Sekundärwicklung an der ersten Klemme der Last liegt und daß-schließlich für die Umkehr der Stromrichtung in der Last ei"n Umschaltelement vorgesehen ist, welches Steuerimpulse entweder"an die erstgenannten oder an die zweitgenannten steuerbaren Gleichrichter anlegt. Wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Anordnung ist es, daß die Katoden der zweitgenannten steuerbaren Gleichrichter auf einem gemeinsamen Potantial liegen.' Dadurch wIrd die Ansteuerung der Gleichrichter vereinfacht und außerdem die Anordnung erheblich stärungsunanfälliger gegenüber einer an sich ebenfalls möglichen Anordnung zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe, bei welcher die zweitgenannten steuerbaren Gleichrichter ebenfalls antiparallel zu den erstgenannten angeordnet sind, mit ihren Katoden jedoch an den äußeren Klemmen der ersten Sekundärwicklung liegen. Bei dieser letztgenannten Ausführungsmöglichkeit würden die Katoden der.zweitgenannten steuerbaren Gleichrichter auf verschiedenem Potential liegen, da sich zwischen ihnen die Sekundärwicklung des Transformators befindet. Diese Verschiedenheit der Potentiale würde erhebliche Stäreinstreuungen in die Austeuerleitungen der Gleichrichter ermöglichen. Durch die Verwendung einer zweiten Sek-undärwicklung und die besondere Anordnung der zweiten Gleich-,ichtergruppe worden diese Schwierigkeiten vermieden. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß als steuerbare Glei.chrichter Halbleitergleichrichter (Thyristoren) Verwendung finden.Arrangement for gating control of a load The invention relates to an arrangement for gating control of a load using two controllable rectifiers for full-wave rectification of the alternating feed current, the anodes of the rectifiers being connected to the two outer terminals of the secondary winding of a transformer and the cathodes being connected to a first terminal of the load and the second terminal of the load is connected to the center tap of this secondary winding. Such devices are already known and are used, for example, for measuring the speed of motors. In the "Electronic Rundschaull, No. 12, 1955, a device of the type described above is shown on page 457 * The object of the invention is to create an arrangement that wel- in particular, before using simple means to control the speed of the winding motors made possible by digital magnetic tape storage, the additional condition must be met that the winding motor must be reversible. This object is achieved according to the invention in that two further controllable rectifiers are provided in anti-parallel connection to the former to reverse the direction of current in the Laet, which have their anodes on the two outer terminals of a second secondary winding with a center tap and their cathodes together on the second terminal the load, that the center tap of the second secondary winding is at the first terminal of the load and that finally a switching element is provided for reversing the direction of current in the load, which applies control pulses either to the first-mentioned or to the second-mentioned controllable rectifier . An essential feature of the arrangement according to the invention is that the cathodes of the second-mentioned controllable rectifier are on a common potential. This simplifies the control of the rectifiers and also makes the arrangement considerably less susceptible to strength than an arrangement that is also possible in itself for solving the problem according to the invention, in which the second-mentioned controllable rectifiers are also arranged antiparallel to the first-mentioned, but with their cathodes on the outer terminals of the first Secondary winding. In this last-mentioned embodiment, the cathodes of the second-mentioned controllable rectifier would be at different potentials, since the secondary winding of the transformer is located between them. This difference in potentials would allow considerable interference in the control lines of the rectifier. These difficulties have been avoided by using a second secondary winding and the special arrangement of the second rectifier group. According to a further embodiment of the invention, it is proposed that semiconductor rectifiers (thyristors) be used as controllable sliding converters.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung noch näher erläutert werden. Figur 1, zeigt ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung; Figur 2a zeigt den Verlauf der angelegten Spei.sewechselspannung; Figur 2b zeigt die in ihrer Phase zur angelegten Speise-wechselspannung verschiebbaren Steuerimpulse und Figur 2c zeigt den Spannungsverlauf an der Last.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. FIG. 1 shows a circuit diagram of the arrangement according to the invention; FIG. 2a shows the course of the applied alternating storage voltage; FIG. 2b shows the control pulses which can be shifted in their phase relative to the applied AC supply voltage, and FIG. 2c shows the voltage curve at the load.

In Figur 1 ist mit 1 ein Transformator bezeichnet, der mit seinen Eingangsklemmen la und lb an einer Speisewechselspannung liegto Dieser Transformator enthält zwei Sekundärwicklungen W 1 und W 29 welche jeweils eine Mittelanzapfung aufweisen..Die beiden Teile jeder Sekundärwicklung sind gleichsinnig gewickelt. An den äußeren Klemmen der Sekundärwicklung W 1 liegen die Anoden der steuerbaren Gleichrichter 2 und 3, welche, mit ihren Katoden auf gemeinsamem Potential liegend, an die eine Klemme-4a der Last 4 angeschlossen sind. Die andere Klemme 4b der Last 4 ist mit der Mittelanzapfung der Wicklung W 1 verbunden.In Figure 1 , 1 denotes a transformer whose input terminals la and lb are connected to an AC supply voltage. This transformer contains two secondary windings W 1 and W 29 which each have a center tap. The two parts of each secondary winding are wound in the same direction. The anodes of the controllable rectifiers 2 and 3, which, with their cathodes at a common potential, are connected to a terminal 4a of the load 4 at the outer terminals of the secondary winding W 1. The other terminal 4b of the load 4 is connected to the center tap of the winding W 1 .

An den beiden äußeren Klemmen der zweiten-Sekundärwicklung W 2 liegen die Anoden der steuerbaren Gleichrichter 5 und 6, deren Katoden, ebenfalls auf gemeinsamem Potential liegend, mit der Klemme 4b der Last 4 in Verbindung stehen. Die Mittelanzapfuzig dieser Sekundärwicklung W 2 liegt an der Klemme 4a der Last 4. Mit 7 ist eine Anordnung zur*Er-zeugung der Steuerimpulse fÜr die steuerbaren Gleichrichter 2, 3, 5 und 6 bezeichnet. Diese Steueranordnung 7 liegt zum Zwecke der Synchronisierung mitihren Klemmen 7a und 7b an der gleichen Speisewechselspannung wie der Transformator 1. Durch entsprechende Befehle von außen an eine Leitung 8 können die Steuerimpulse der Steueranordnung 7 in ihrer Phasenlage gegenüber der Speisewechselspannung verändert werden. Bei der Drehzahlregelung von Motoren werden an die Leitung 8 die Befehle in der Weise gegeben, daß die Steueranordnung 7 die Steuerimpulse bei Drehzahlen, welche kleiner sind als die Solldrehzahl, proportional zur Drehzahldifferenz in ihrer Phase mehr oder weniger gegenüber der Speisewechselspannun& verschieben. The anodes of the controllable rectifiers 5 and 6 are connected to the two outer terminals of the second secondary winding W 2, the cathodes of which, also at the same potential, are connected to the terminal 4b of the load 4. The center tap of this secondary winding W 2 is connected to the terminal 4a of the load 4. An arrangement for generating the control pulses for the controllable rectifiers 2, 3, 5 and 6 is designated with 7. This control arrangement 7 is for the purpose of synchronization mitihren terminals 7a and 7b 1. Through appropriate commands from the outside to a line 8, the control pulses can of the control arrangement 7 are modified in their phase position relative to the AC supply voltage at the same AC supply voltage as the transformer. When regulating the speed of motors, the commands are given to the line 8 in such a way that the control arrangement 7 shifts the control pulses at speeds which are less than the target speed, proportional to the speed difference in their phase, more or less with respect to the feed alternating voltage.

Mit ga und gb sind zwei Doppelumschaltkontakte bezeichnet, welche auf einen Befehl zur Umkehr der Stromrichtung in der Last 4 gleichzeitig umgeschaket werden und die Steueranordnung 7 mit den Steuerelektroden der anderen Gleichrichtergruppe verbinden. Da die steuerbaren Gleichrichter jeweils nur gezündet werden können, wenn an ihrer Anode eine positive Spannung anliegt, können die Steuerimpulse gleichzeitig an die Steuerelektroden beider Gleichrichter einer Gruppe angalegt werden. Es wird immer nur der eine der beiden Gleichrichter durchgeschaltet. werden. Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist nun folgende: An die Klemmen des Transformators 1 der Steueranordnung 7 wird eine Speisewechselspannung mit deim in Figur 2a dargestellten Kurvenverlauf angelegt. Die Ümschaltkontakte ga und gb befinden sich in der dargestellten Ruhelage, weil Vorlauf des Motors gewünscht wird. Von der Steueranordnung 7 werden Steuerimpulse an die Steuerelektroden der steuerbaren Gleichrichter 2 und 3 angelegt, welche in ihrem Kurvenverlauf in Figur 2b dargestellt sind. Ihre Phasenverschiebung gegenüber den Nulldurchgängen der Speisewechselspannung ist durch Steuerbefehle an der Leitung 8 einstellbar. Es sei angenommen, daß während der positiven Halbwelle der Speisewelchselspannung an der Klemme la das positive und an der Klemme lb das Nullpotential liegt. Die Spannung an der Anode des steuerbaren Gleichrichters 2 steigt an und bei Auftreten eines Steuerimpulses an der Steuerelektrode dieses Gleichrichters wird dieser durchgeschaltet und an der Last 4 liegt eine Spannung, wie sie der ersten Halbwelle des Kurvenzuges von Figur 2c entspricht. Während d;--r nächsten Halbwelle der Speisewechselspannung werden die Potentiale an den Klemmen la und lb vertauscht und an der Anode des steuerbaren Gleichrichters 3 bildet sich eine positive Wechselspannung aus, welche bewirkt, daß dieser Gleichrichter bei Anliegen eines Steuerimpulses durchgeschaltet wird und an die Last 4 eine Spannung mit dem Verlauf der zweiten Halbwelle des Kurvenzuges in Fig. 2c anlegt.With ga and gb two double changeover contacts are referred to, which are switched over at the same time on a command to reverse the current direction in the load 4 and connect the control arrangement 7 to the control electrodes of the other rectifier group. Since the controllable rectifiers can only be ignited when a positive voltage is applied to their anode, the control pulses can be applied to the control electrodes of both rectifiers in a group at the same time. Only one of the two rectifiers is ever switched through. will. The mode of operation of the described arrangement is as follows: An alternating feed voltage with the curve shown in FIG. 2a is applied to the terminals of the transformer 1 of the control arrangement 7. The switching contacts ga and gb are in the rest position shown, because advance of the motor is desired. The control arrangement 7 applies control pulses to the control electrodes of the controllable rectifiers 2 and 3 , which are shown in their curve shape in FIG. 2b . Their phase shift with respect to the zero crossings of the alternating supply voltage can be set by means of control commands on line 8 . It is assumed that during the positive half-wave of the alternating feed voltage, the positive potential is applied to the terminal la and the zero potential is applied to the terminal lb. The voltage at the anode of the controllable rectifier 2 rises and when a control pulse occurs at the control electrode of this rectifier, it is switched through and the load 4 has a voltage as it corresponds to the first half-wave of the curve of FIG. 2c. During the next half-wave of the alternating supply voltage, the potentials at the terminals la and lb are exchanged and a positive alternating voltage is formed at the anode of the controllable rectifier 3 , which causes this rectifier to be switched through when a control pulse is applied and to the Load 4 applies a voltage with the course of the second half-wave of the curve in Fig. 2c.

Soll die Stromrichtung in der Last umgekehrt werden, so werden die Kontakte ga und gb umgeschaltet und in der Folge werden die steuerbaren GleIchrichter 5 und 6 abwechselnd eine Spannung mit dem Verlauf des Kurvenzuges von Figur 2c an die gegenüber dem vorbeschriebenen Betriebefall jeweils 'anderen Klemmen der Last anlegen. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht somit eine einfache und störungssichere Anschnittst-euerung einer Last, vor allem bei kleinen Leistungen, wobei die Stromrichtungsumkehr in der Last mit geringem Aufwand bewirkt werden kann.If the current direction in the load is to be reversed, the contacts ga and gb are switched over and the controllable rectifiers 5 and 6 alternately apply a voltage with the course of the curve of FIG Apply load. The arrangement according to the invention thus enables a simple and interference-free control of the gating of a load, especially with low powers, it being possible to reverse the direction of current in the load with little effort.

Claims

Patent claims # Arrangement for the gate control of a load using two controllable rectifiers for full-wave rectification of the alternating feed current, the anodes of the rectifiers being connected to the two outer terminals of the secondary winding of a transformer and the cathodes being connected to a first terminal of the load and the second terminal of this load to the center tap of this secondary winding is connected, characterized in that for reversing the direction of current in the load (4) has two further controllable rectifier (5, 6) are provided in anti-parallel circuit to the first-mentioned, which with its anode to the two external terminals of a second secondary winding ( W 2 ) with center tap and their cathodes are jointly connected to the second terminal (4b) of the load, that the center tap of the second secondary winding is connected to the first terminal (4a) of the load, and that finally a_ Switching element (9a, gb) is provided which applies control pulses either to the first-mentioned (2, 3) or to the second-mentioned (5, 6) controllable rectifier. 20 Arrangement according to Claim 1, characterized in that semiconductor rectifiers (thyristors) are used as controllable rectifiers.