DE1588004A1 - Schaltungsanordnung zur Regelung der Frequenz der Ausgangswechselspannung eines Wechselrichters - Google Patents

Description

Dipl-Ing. R^-WeICKMANN, Pr. Ing. A^eickmann, Dipl-Ing. H. Weickmann Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Patentanwälte

8 MÜNCHEN 27, MtJHLSTRASSB 22, EiJPNUMMEIl 483921/22

1588QQA

AMKICAN MACHINE & FOUNDRY COMPANY

261 Madison Avenue, New York, N.Y. 10016, V.St.v.A.

Schaltungsanordnung zur Regelung der Frequenz der Ausgangswechselspannung eines Wechselrichters

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Regelung der Frequenz eines. Wechselstromausgangssignals und.insbesondere auf Einrichtungen zur genauen Regelung der Drehzahl eines motorgetriebenen ■ Wechselstromgenerators oder zur Regelung der Frequenz der von einem Wechselrichter erzeugten Aus c|angswechs el spannung.

Genau arbeitende Frequenzregeleinrichtungen sind im allgemeinen j teuer und kompliziert aufgebaut; aiißerdem werden sie in relativ '■ •niedrigen Stückzahlen verwendet. Normalerweise wird deshalb-bei solchen Einrichtungen eine geringe Ungenauigkeit zugelassen;.

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O0SÖSO/Q51·

SÄDÖRiaiNAL

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Eine gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaute Einrichtung soll primär einer.Standardmaschine mit eigenem Regler hinzugesetzt werden können,um diese Maschine zu einem PräzisiÖns-Kraftverstärker auszubilden. Die betreffende Maschine soll dabei ohne nennenswerte Änderung verwendet werden können. . -

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schaltungsanordnung zur genauen Regelung der Frequenz eines Wechselstromausgangssignals zu schaffen* Diese Frequenzregelung soll ohne eine nennenswerte Auslöseverzögerung erfolgen, so daß die genaue Frequenznachregelung unmittelbar erfolgt, wenn ein motorgetriebener Wechselspannungsgenerator oder Wechselrichter nach Inbetriebsetzung seine normale Arbeitsgeschwindigkeit erreicht hat. Die neu zu schaffende Schaltungsanordnung soll ferner als Zusatz für eine Standardmaschine verwendet werden können.

Gemäß der Erfindung wird eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Frequenz der Ausgangswechselspannung eines einen Regler enthalten-

V-

den Wechselrichters mit Hilfe von Fehlersignalen vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an den Regler des Wechselrichters eine einen ersten und einen zweiten Signaleingang be- ^; sitzende Fehlerintegrator- und Filterschaltung mit ihrem Ausgang angeschlossen ist, an welchem auf abwechselnd an den Heiden Signaleingängen auftretende Impulse hin positive integrierte Frequenz-» fehlersignale auftreten, daß der erste Signaleingang der Fehlerintegrator- und Filterschaltung zur Aufnahme von impulsen mit einer der Frequenz der Wechselrichter-Ausgangswechselspannung entsprechenden Frequenz dient, daß diese Impulse eine

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den Ausgang des Wechselrichters -und diesem Signaleingang geschaltete ■'Abtastschaltung abgibt,- und daß der zweite Signaleingang zur Aufnähme von Normalfrequenz-Impulsen dient, die ein an diesem Eingang der Fehleriritegrator- und Filterschaltung angeschlossener Normalfrequenz-Osziliator mit nachgeschaltetem Frequenzteiler abgibt.

Der zuvor genannte Oszillator enthält ein Resonanz-Schwingelement mit einer daran angeschlossenen Steuer-Ausgangsschaltung. Diese Ausgangsschaltung weist ein Beschleunigungsglied auf; sie liefert Ausgangsimpulse mit einer Folgefrequenz, die der Schwingfrequenz entspricht, mit der das Schwingelement schwingt. Die Stöuer -Ausgangsschaltung ist über das Schwingelement rückgekoppelt. An diese Steuer-Ausgangsschaltung ist der obengenannte Frequenzteiler angeschlossen. Dieser Frequenzteiler, der durch von der Ausgangsschaltung abgegebene · impulse ansteuerbar ist, weist einen Kondensator auf, der auf von der Steuer-Ausgangsschaltung abgegebene Impulse hin gelieferte Impalse aufgeladen wird, und ferner weist er ein gesteuertes Ausgangselement auf, das durch die-auf dem Kondensator befindliche Ladung anspricht und dann einen Normalfrequenz-Impuls an den zweiten Signaleingang der Integrator- und Filterschaltung abgibt, wenn der Kondensator durch eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen aufgeladen

-Die vorstehend genannten Aufgaben sowie weitere Zi&e und Vorteile der Erfindung werden anhand tier Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung·näher erläutert. Es sei ausdrücklicii darauf hingewiesen, daß die Zeichnunge lediglich zur Erläuterung dienen und nicht die Erfindung in irgendeiner Hinsicht beschränken sollen.. '

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Pig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild einen in üblicher Weise geregelten motorgetriebenen Wechselspannungsgenerator mit einer genauen Frequenzregeleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Figuren 2,3 und 4-zeigen den Aufbau einer Fehlerintegrator- und Filterschaltung, eines-Normalfrequenz-Impulsgenerators und eines Abtast-Impulsabzählers oder Frequenzteilers für die in Fig. 1 dargestellte Frequenzregeleinrichtung.

Zunächst wird Fig. 1 näher betrachtet. In dieser Figur ist ein Wechselrichter I dargestellt, der einen mit einem Wechselspannungsgenerator 1 2 antriebsmäßig verbundenen Gleichstrommotor 10 enthalt. Der Motor 10 ist an eine Gleichspannungsquelle 14 angeschlossen; der Generator 12 weist eine Ausgangsklemme 16 auf, an der eine Ausgangswechselspannung abgenommen werden kann.

Ein zur Spannungs- und Frequenzregelung dienender Regler 18 ist an die Gleichspannungsquelle 14 angeschlossen; er liefert sowohl dem Motor 10 als auch dem Generator 12 Hilfsstromsignale. Der Kegler 18 ist ferner an den Generator 12 angeschlossen, um auf dessen Ausgangswechselspannung hin ein Ausgangssignal zu erzeugen, mit Hilfe dessen der dem hotor 10 zuzuführende Feldstrom moduliert wird. Mit Hilfe des so modulierten Felstromes- wird die Drehzahl des Motors 10 und damit die Frequenz eier Ausgangswechselspannung des Generators 12 geregelt. Dies stellt kurz gesagt, den in üblicher Weise geregelten Motor/Wechselspannungsgenerator oder die Wechsel— richteranlage dar.

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Der neue und genaue Frequenzregler PFC gemäß derErfindung besitzt eine Fehlerintegratör- und"Filterschältung'20 in Form einer bistabilen Kippstufe oder eines Flip-Flops. Er wird als Aufsetzeinrichtung auf dein Regler Ί 8 verwendet. Die Schaltung' 20 erfordert keine Einrichtung zur Anfangsphasenverschiebung und auch keinen Frequenzabtaster. .■"""'■'-.--

Durch die von dem Generator 12 abgegebene Ausgangswechselspannung wird das Flip-Flop 20 jeweils gesetzt, und durch Noraialfrequenz-Iittpulse wird es wieder zurückgestellt. Dadurch wird ein positives Qleichspannungssignal'erhalten, dessen' Amplitude über die Zeit betrachtet progressiv zwischen dem Setzen und Rückstellen ansteigt oder eine Funktion des integrierten Phasenfehlers darstellt.

Das Ausgangssignal der Schaltung 20 wird dem Bezugssignal des Reglers 20 überlagert, um dessen Bezugswert zu ändern; das genannte Ausgangssignal wirk£,obwohl" es einen'in nur einer Richtung sich bewegenden Wert besitzt, in zwei dichtungen. Die jeweilige Richtung hängt davon ab,, "ob" die Amplitude dieses Aus gangs signals die Amplitude des Bezugssignäls über- oder unterschreitet.

Die Fehierxntegrator- und Filterschältung 20 wird anhand von Fig.2 näher erläutert. Wie dargestellt, weist die Schaltung 20 eine Eingangsklemme:22 zur Aufnahme.einer geregelten positiven Arbeitsgleichspannung, die hier +12 V beträgt, eine Gieichspannungs-Ausgangsklemme 24, die an den Standardregler 18 angeschlossen ist, j und zwei Signaleingangsklemmen 26 und 28 zur Aufnahme von mit einer der Frequenz der Auagangswechselapannung des Generators 12

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entsprechenden. Frequenz auftretenden Impulsen und von gewünschten Normalfrequenz-Impulsen auf,

Zvei zu dem Flip-Flop gehörende Steuertransistoren 30 und 32 liegen mit ihren Emittern an den Signaleingangsklemmen 26 bzw.28. Diese beiden Transistoren dienen dazu, die Leitfähigkeit eines Ausgangs-. transistors 34 zu steuern, dessen Kollektor an die die geregelte Gleichspannung führende Eingangsklemme 22 angeschlossen ist und dessen Emitter über einen Widerstand 36 mit der Signalausgangs- klemme 24 und über einen Widerstand 38 mit Erde verbunden ist.

S*r Xollfkter d·* Transistors 30 stallt einen gemeinsamen Ver- bin'dumgspwnkt 40 für einen zu. der dia geregelte Gleichspannung führende* Klanaa 22 hinfükrenden widerstand 42 und ein ein Wider-* itu4 44 UMd einen dazu parallel liegenden Kondensator 46 enthalten des RG*-Gli*d dar, das zur Basis des Transistors 32 hinführt, in entsprechender Weis· stellt der Kollektor des Tranaistors 32 einen gemeinsamall Verbindungspunkt 50 für einen zu der die geregelte Gleichspannung führenden Klemme 22 hinführenden Widerstand 52 und ein· zur Basis des._:Transistors 3Q hinführendes, einen Widerstand 54.und einen, dazu parallel liegenden Kondensator 56 enthaltendes KG-Glied dar. " . - .......

Es sei darauf hingewiesen,; daß-an die die geregelte i^leichspannung führende. Eingangsklemme 22 die .Widerstände 42 und 52 sowie der Kollektor des Ausgangstransistors 34 gemeinsam angeschlossen sind. Die Basis des .Aus gangs, trans is tors 34 ist über einen widerstand 58· mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt 50 und über einen Kondensator

mit -Erde verbunden. Der Widerstand 58 und der Kondensator 48 bilden ein die Anstiegszeit des Ausgangssignals an der Klemme 24 bestimmendes liC-ülied. »

Damit dürfte einzusehen sein, daß die Fehlerintegrator- und Filterschaltung durch eine herkömmliche bistabile Festkörper-Kippstufe mit einem über ein liC-Glied daran angeschlossenen 'Ausgangstransistor gebildet ist.

Der :-iüriiiairreqaena-Impul3Cienerator ist zweckmäßigerweise als eine Schaltung, bestehend aus zwei einzelnen Schaltungsteilen zu betrachten·, die miteinander zusammenarbeiten, um mit einer gewünschten,

-Impulse vorbestimmten Frequenz auftretende lJormalfrequenz/an der Singangslclenffiie 28 zur¹ .iücks teilung des Flip-Flops 20 zu erhalten. Wie in Fig.- 1 schematisch und in Fig. 3 im einzelnen dargestellt, enthält üc3? ^orjaalfrequeni-lmpulsgenei-ator einen Fräzisionsoszillator 60, der Impulse .mit einer genauen/ vorbestimmten Frequenz abgibt, und eine Abzählschartung oder einen Frequenzteiler 1 TO zur Aufnahme der vom Oszillator 60 abgegebenen Impulse und Abgabe von eine gewünschte vermince.! te Folgefrequenz besitzenden Norrnalfrequenz-Xm-■ pulsen an de.-i liinjialeingang 28 der Fehlerintegrator- und Filterschaltung 20.

IJachstehend wird der in Fig. 3 .dargestellte Oszillator näher betrachtet. Dieser Oszillator weist eine Eincangsklemme 62 zur Aufnahm« einer geregelten positiven '.-leichspatmung auf, wie sie auch ander HiiifjanusklciYonci 22 der Schaltung 20 liegt. Wie in Fig. 1 dargestellt, sind die Leiden Klemmen 22 und 02 .mit dem Regler 18

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verbunden; sie erhalten die geregelte Spannung von einer in diesem Regler 18 befindlichen, eine ZENER-Diode enthaltenden Spannungsquelle. Ein kommerziell erhältlicher Präzisions-Resonator 70 bildet zusammen mit einem Treiberverstärker 80 den Oszillator 60, Der Resonator 70 kann ein MZ-1600-J2-Resonator der Philamon Laboratories, Inc. sein.

Der dargestellte Resonator weist eine Schwingblattfeder oder eine Abstimmgabel 72, eine Primär- oder Antriebsspule 74, die auf Erregung die. Gabel 72 bei deren Resonanzfrequenz schwingen läßt, welche .im vorliegenden Fall 160Ö Hz beträgt, und eine Sekundäroder Ausgangsspule 76 auf, deren Enden durch einenKondensator 78 überbrückt sind; und bei Schwingung der Gabel 72 ein Wechselspannungsausgangssignal abzunehmen gestatten.

Der Treiberverstärker 80 besteht im wesentlichen aus hintereinander geschalteten Transistoren. Wie dargestellt, ist an die die geregelte Speisespannung führende Eingangsklemme das untere Ende der Primärwicklung 74 angeschlossen. Zwei Transistoren 82 und 84 arbeiten als" Emitterfolger und Rückkopplungsverstärker. Die Kollektoren der beiden Transistoren sind jeweils über einen Widerstand b.zw.88 an die Eingangsklemme 62 angeschlossen, an die auch das untereEnde der Wicklung 74 angeschlossen ist. Wie ersichtlich, ist das obere Ende der wicklung 76 an die Basis des Steuertransistors 82 angeschlossen. Das untere Ende der Wicklung 76 ist an dem Verbindungspunkt eines zum Kollektor des Transistors 84 hinführenden Widerstandes .90 und eines Widerstandes 92 angeschlossen, der über ein zu ihm in Reihe liegendes Parallel-RC-Glied 94 geerdet ist.¹·

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©er Emitter des Transistors 82 ist an die Basis des Transistors angeschlossen, und außerdem ist er über einen Widerstand 96 geerdet. Der Emitter des Transistors 84 ist über ein Parallel~EC-Giied 98 geerdet. Der Treiberverstarier 8Q weist noch-einen dritten Transistor oder Ausgangstransistor 1OQ auf. Der Emitter des Transistors 100 ist geerdet, während der Kollektor dieses Transistor« über einen Koppelkondensator 64 an den Frequenzteiler 110 und über .einen Widerstand 102 an das obere Ende der Wicklung 74 angeschlossen ist.

Die Verwendung des Emitterfolgers 82 und des über den Transistor verlauf enden -R^ckkopplungskreises gibt dem Verstärker eine hohe effektive Impedanz und macht den gesamten Schwingbetrieb weitgehend ^abhängig, von Änderungen in den Transistorparametern. Die hohe Ausgangsimpedanz vermindert die Belastung auf die.Abstimmgabel» wodurch die vorhandene hohe Resonanzverstärkung, von der die Frequenzstabilität abhängt, beibehalten wird.

Wie ersichtlich* ist der Treiberver^tärker 80 über den Resonator rückgekoppelt, womit eine Frequenzstabilisierung erzielt ist, derzufolge der 4us gangs trans is tor 100 mit der Frequenz des. Resonators arbeitet und im vorliegenden Fall min AUijjangssignal mit einer Frequenz νάμ 1600 Hz an seinem mit 4em Kondensator 64 belasteten

Ausgang abgibt, J

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Da der Hormaliroqueng-Impulsgenerator PFG nahezu keine Auslöse-Verzögerung .besitzt und in Betrieb ist-, wenn der/motorgetriebene

ator* oder Wechselrichter T seine normale

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Arbeitsgeschwindigkeit erreicht, sind bei dem Resonator 70 keine Zeitverzögerungen oder anderen Anlaufvorgänge zulässig. Um ein schnelles Ansprechen des Transistors 100 ,zu erzielen, ist dessen Basis an den Kollektor des Transistors 84"über ein Parallel-RC-Glied, bestehend aus.einem Widerstand 104 und eiöem Kondensator 106 angeschlossen. In der Emitterzuleitung des Transistors 100 sind hierbei keine Impedanzen vorgesehen. Die gerade betrachteten schaltungstechnischen Maßnahmen ermöglichen dem Transistor 100, leistungsstarke Impulse von jeweils relativ kurzer Dauer abzugeben. Im Dauerbetrieb nehmen die an dem Vorspannungskondensator 106 und die an den Kondensatoren der RC-Glieder 94 und 98 liegenden Spannungen Mittelwerte an, so daß nur über dem Widerstand 102 minimale Stromimpulse übertragen werden, die jedoch groß genug ., sind, um aufgetretene Verluste aufzuheben und die normale ßabel-i Schwingamplitude aufrecht zuhalten. j

Herkömmliche Abzählschaltungen enthalten z.B. einen Eingangs— j Impulsformer, drei Binärteiler, die jeweils ein Eingangs-/Ausganⁱgs-Teilerverhältnis von 2:1 besitze^ einen Ausgangs-Impulsformer und " einen Emitter£olgeverstärfcei» mit einer Gesamtzahl von'etwa 160 ^lementen. Die neue Abzählschaltung oder der neue Frequenzteilea? 110 gemäß Fig. 3 erfüllt genau dieselben Ziele,· jedoch mit einer in "der Größenordnung von etwa 10.M herabgesetzten Anzahl an erforderlicjhen

--'"■""-■ - " ' ■ - -■ " ..".-■■■. γ Bauelementen* Der Frequenzteiler 110, wie er im folgenden beschfie-.

i · ^{: v} ---'--I..' " '■■■■'"' - I ben yird, stellt dabei eine schnell; ansprechende Anordnung dar, die «tlativ einfach und zuverlässig aufgebaut ist und die.mit dem Oszillator 60 und mit der FehlerintegrÄtor- und FilterschaltüAf 20 zusammenarbeiten kann. *-

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Gemäß Fig* 3 weist der Frequenzteiler 110 eine Eingangsklemme 112 auf, zu der, wie Fig* 1 zeigt, eine verbindung zu dem Regler 18 hin besteht. An dieser Klemme liegt die positive Arbeitsgleichspannung, die im vorliegenden Fall +28 V beträgt. Ein mit seinem Emitter geerdeter Steuertransistor 114 ist mit seiner Basis über einen Kondensator 64 und einen dazu in Reihe liegenden Widerstand 11C an die Eingangsklemme 112 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 114 stellt einen, gemeinsamen Schaltungpunkt 118 für einen zu der Eingangskleiiiine 112 hinführenden Widerstand 1 20 und für eine· mit ihrer einen Elektrode geerdete Sperrdiode 122 dar.

Zur Steuerung des der Fehlerintegfator- und Filterschaltung 20 zuzuführenden Normalfrequenz-Ausgangsimpulses ist ein Unijunktion-Transistor 130 vorgesehen. Der Unijunktion-Transistor 130 ist mit seiner einen Basis 132 über einen Widerstand 126 an die die positive Gleichspannung führende Klemme 112 angeschlossen und mit seiner anderen Basis 134 an den Signalausgang 118 des Normalfrequenz-Impulsgenerators. Die Basis 134 des Uni junktion-Transis tors 13.0 ist ferner über einen Widerstand 128 geerdet. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist dei¹ Ausgang 118 der gerade näher behandelten Schaltung mit dem Eingang 28 der schaltung 20 verbunden.

Der Emitter 136 des Unijunktion-Transistors 130 ist über einen Widerstand 138 und einen dazu in Reihe liegenden Einstellwiderstand 140 an die Eingangsklemme 112 angeschlossen; über einen

-"■'■ 'Kondensator 142 mit einem dazu in Reihe liegenden Widerstand 144

'ist der. Emitter 136 geerdet. Es sei bemerkt, daß die Anschluß-'klemme 112 für alle Widerstände 116,120,126 und 140 gemeinsam ist.

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tiber eine Leitung 146 ist der Verbindungspunkt 118 init dem Verbindungspunkt des Kondensators 142 und des Widerstandes 144 verbunden.

Jeder von dem Transistor 100 über den Kondensator 64 zur Ansteuerung des Transistors 114 abgegebene Ausgangsimpuls bewirkt, daß dieser Transistor an den Verbindungspunkt 118 einen Impuls abgibt, der zur Aufladung des Kondensators 142 führt. Die Geschwindigkeit, mit der die Aufladung des Kondensators 142 erfolgt, hängt von dem Wert des Einstellwiderstandes,140 ab. Wie leicht einzusehen sein dürfte, stellt der Frequenzteiler 110 somit grundsätzlich einen Sägezahngenerator mit einem die Abgabe seiner Ausgangsspannuny steuernden Unijunktiontransistor 130 dar.

Die den Unijunktion-Transistor 130 enthaltende Schaltung ist so ausgelegt, daß der Unijunktion-Transistor 130 bei dem Spitzenwert des achten dem Kondensator 142 zugeführten Impuls zündet und einen Normalfrequenz-Impuls an den Eingang 28 der Schaltung 20 abgibt. Wenn die Zündung des Unijunktion-Transistors 130 zum gewünschten Zeitpunkt erfolgt, und der Dauerbetriebszustand vorliegt, muß der Spitzenwert einer Impulszunahme auf der Aufladekurve des liC-Retzwerkes (Widerstände 138,140,144 und Kondensator 142) oder die Ladungsmenge des Kondensators 142 den Grundwert des nächstfolgenden Impulses übersteigen.. In diesem Fall wird der Fehlerintegrator- und Filterschaltung 20 daher ein Normalfrequenz-Ausgangssignal mit einer Frequenz von 200 Hz geliefert, und im Betrieb arbeitet die Standardanlage bei einer durch die neue Frequenzregelung gegebenen Frequenz von 400 Hz, wie dies im weiteren noch erläutert wird.

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■ -■Wie .-Fig. 1 ferner erkennen läßt, ist eine Abzählschaltung oder ein Frequenzteiler 150 zur Aufnahme von Signalen, die das Wechselspannungsaus gangs signal des Generators 12 darstellen, und zur Abgabe von eine demgegenüber verminderte,vorbestimmte Folgefrequenz besitzenden Impulsen an die Fehlerintegrator- und Filterschaltung vorgesehen. Im vorliegenden Fall beträgt die erforderliche Frequenz der Ausgangswechselspannung des Generators(12)400 Hz. Demgemäß muß der Frequenzverteiler .150 ein Teiler-Verhältnis von 2:1 besitzen, um mit dem Normalfrequenz-Impulsgenerator zusammenarbeiten zu können.^: En sei darauf hingewiesen, daß in dem Fall, daß der liesönator 70 eine Oberwellenfrequenz von 3200 Hz besitzt oder daß der Frequenzteiler 110 ein Teilerverhältnis von 4:1 besitzt, der Frequenzteiler 150 nicht erforderlich ist und daß dann aus der Ausgangswechselspannung abgeleitete impulse der Fehlerintegrator- und Filterschaltung 20 zugeführt werden könnten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine Herabsetzung der Frequenzen, mit der die ■ Impulse von dem Normalfrequenz-Impulsgenerator gemäß Fig. 3 und von dem Frequenzteiler 150 auftreten, zur Erzielung einer längeren Zyklusdauer oder eines langsameren Betriebs der Fehlerintegrator- und Filterschaltung 20 zu bevorzugen ist.

Die Abzählschaltung oder der Frequenzteiler 150 ist im einzelnen in Fig. 4 dargestellt. Dieser Frequenzteiler entspricht dem Frequenzteiler 110. Eine Eingangsklemme 152 ist wie die Eihgangsklemme 112 an den Kegler 18 angeschlossen, um eine positive Arbeitsgleichspannung zu erhalten, die auch hier +28 V beträgt. Eine Signaleinianö^lsXeMme 154 des Frequenzteilers. 130 dient zur

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Aufnahme der Ausgangswechselspannung von dem Generator 12, Lind eine Signalciusgangslclemme 156 dient zur Verbindung des Frequenzteilers 150 mit der EingangsJclemme 26 der'Schaltung 20.

Der Frequenzteiler 150 besitzt einen mit seinem Emitter geerdeten. Transistor 158, der dem Transistor 114 entspricht. Die Basis des Transistors 158 ist über einen Kondensator 160 und· einen dazu in-Reihe liegenden Widerstand 162 an den Eingang "154 zur Aufnahme der getasteten Ausgangswechselspannung des Generators 12 angeschlossen. Diese Spannung wird durch eine zwischen dem Kondensator 160 und dem Widerstand 162 einerseits und Erde andererseits geschaltete ZENER-Diode 164 begrenzt und zu Impulsen geformt. Es sei darauf hingewiesen, daß der Generator 12, obwohl dies nicht näher dargestellt ist, Einrichtungen zur Erzeugung von der Umfangsgeschwindigkeit der sich drehenden Anordnung entsprechenden Impulsen umfassen kann, die am Eingang 154 anstelle der Generator-Ausgangswechselspannung auftreten können. ' ' ." ■

Der Kollektor des Transistors 158 bildet einen dem Verbindungspunkt 118 entsprechenden Verbindungspunkt 168, und zwei Widerstände 166 und 170, die den Widerständen 116 und 120 entsprechen, verbinden die Basis und den Kollektor des betreffenden Transistors mit der Eingangsklemme 152. Ferner sind ein Kondensator 172, ein widerstand 174, eine Verbindungsleitung 176 und eine Diode 178 vorgesehen; diese Elemente entsprechen dem Kondensator 142, dem Widerstand 144, der Verbindungsleitung 146 und der Diode 122.

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Ein dem Unijunktion-Transistor 130 entsprechender Unijunktion-Transistor 18ü ist mit seiner einen Basis 132 über einen Widerstand 186 an den Eingang 152 -und mit seiner anderen Basis; 184 an den Ausgang 156 angeschlossen. Die !Basis 184 ist ferner über einen Widerstand 188 geerdet. Der Emitter des Unijunktion-Transistors180 .ist über einen dem Widerstand 138 entsprechenden Widerstand 192 mit dem Eingang 152 verbunden. Ein dein Einstellwiderstand· 140 entsprechender Widerstand ist hier nicht vorgesehen.

Es dürfte leicht einzusehen sein, daß die Frequenzteiler 110 und im wesentlichen den gleichen Aufbau besitzen und nur jeweils anders ausgelegt sina. So ist der den Unijunktion-Transistor 180 enthaltende Freqiienziteiler 150 so-ausgelegt, dai3 dieser Unijunktion-Transistor bei dem Spitzenwert jedes zweiten dem Kondensator zugeführten Impulses zündet.

Obwohl im vorstehenden die Erfindung nur an einem einzigen Ausführung sbeispiel näher erläutert worden ist, ist, darauf sei hier ausdrücklich hingewiesen, die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. Es können vielmehr noch verschiedene Änderungen im Entwurf und in der Anordnung der Einzelteile vorgenommen werden, ohne daß vom Erfindungsgedanken abgewichen wird.

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Claims (1)

1. \ ' Patentansprüche

   1. Schaltungsanordnung zur Regelung der Frequenz der Ausgangswechselspannung eines, einen Regler enthaltenden Wechselrichters mit Hilfe von Fehlersignalen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Regler (18) des Wechselrichters (l) eine einen ersten und einen zweiten Signaleingang (26,28) besitzende Fehlerintegrator- und Filterschaltung (20) mit ihrem Ausgang (24) angeschlossen ist, an welchem auf abwechselnd an den beiden Signaleingängen (2ü,28) auftretende Impulse hin positive integrierte Frequenzfelilersigiiale auftreten, daß der erste Signaleingang (26) der Fehlerintegrator- und Filterschaltung (20) zur-" Auf nähme von Impulsen mit einer der Frequenz der Wechselrichter-Ausgangswechselspannung entsprechenden Frequenz dient, daß diese Impulse eine zwischen den Ausgang (16) des Wechselrichters (i) und diesem Signaleingang (26) geschaltete Abtastschaltung (150) abgibt, und daß der zweite Signaleingang (28) zur Aufnahme von Normalfrequenz-Impulsen dient, die ein an diesem Eingang (28) der Fehlerintegrator- und Filterschaltung (20) angeschlossener Normalfrequenz-rOszillator (60) mit nachgeschaltetem Frequenzteiler (110) abgibt. -s _: ;

   2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalfrequenz-Oszillator (60) ein Resonanz-Schwingclemcnt (70) und eine zur Ansteuerung dieses· Schwingelementes (70) und Abgabe von Ausgangsimpulsen mit einer der Schw'ingfrequenz des' Schwing-elementes (70) entsprechenden Frequenz dienende Steuer-Ausnangsschaltung (80) enthält, die über das Schwingelement (70) rückgekoppelt ist, daß die Steucr-Ausgangsschaltung (80) ein Beschleunigung s glied (104,10b) enthält, und daß der Steuer-AusgangsschaQtung (80) der Frequenzteiler (110) liachgeschaltet

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   ist, der einen durch die von der Steuer-Ausgangsschaltung (80) abgegebenen Impulse aufladbaren Kondensator (142) und ein gesteuertes 'Ausgangselement (130) enthält, das jeweils nach Aufladung des Kondensators (142) durch eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen einen Normalfrequenz-Impuls an den zweiten Signaleingang (28) der Fehlerintegrator- und Filterschaltung (20) abgibt. ■' ■ .

   3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer-Ausgangsschaltung (80) einen Transistor (100) enthält und daß das Beschleunigungsglied eine niederohmige Verbindung zwischen dem Emitter dieses Transistors (100) und Erde und ein ' Parallel-RG-Glied (104,106) in der Basiszuleitung dieses Transistors (100) enthält.

   4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprache 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerintegrator- und Filterschaltung (20) eine bistabile Kippstufe enthält, die durch jeden mit einer der Frequenz der Wechselrichter-Ausgangswechselspannung entsprechenden Frequenz auftretenden Impuls gesetzt und durch jeden mit einer

   ■ der Frequenz der Normalfrequenz-Impulse entsprechenden Frequenz auftretenden Impuls wieder zurückgestellt wird, daß im Ausgangskreis der Fehlerintegrator- und Filterschaltung (20) ein in-Kollektorgrundschaltung betriebenerTransistor (34) liegt, der an seiner Basis von der Kippstufe her ansteuerbar ist und der ein positives Ausgangssignal von seinem Emitter abgibt, wenn die bistabile Kippstufe gesetzt ist, und daß zwischen die Kippstufe und die Basis dos Transistors (34) ein ttü-f!lied (ί?8,48)

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   mit solcher Zeitkonstante geschaltet ist, daß am Emitter ■des Transistors (34) integrierte Frequenzfehlersignale auftreten. ■

   5.Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (110) einen Kippschwingungsgenerator mit einem Speicher (142) enthält, der zur Speicherung. eines ihm mit jedem von der Steuer-Ausgangsschaltung (80) gelieferten Impulses zugeführten Potentials dient,, daß an diesen Speicher ..(142) ein Unijunktion-Transistor (130) mit seinem Emitter (136). angeschlossen ist, und daß dieser Unijunktion-Transistor (130) jeweils nach Auftreten ein und derselben vorbestimmten Anzahl von Normalfrequenz-Impulsen einen Impuls an die Fehlerintegrator- und Filterschaltung (20) abgibt.

   6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher durch einen Kondensator (142) eines iiO-Gliedes (138,140,142) gebildet ist, daß das MJ-(Jlied (138,140,142) an den Kollektor eines Eingangstransistors (114) angeschlossen ist, dessen Basis an die Steuer-Ausgangsschaltung (80) anaeschLossen ist und der auf jeden von dieser Steuer-Ausgangsschaltung (8ü) abgegebenen Normalfrequenz-Impuls -hin an das RC-Glied (138,140, 142) einen Aufladeimpuls abgibt, und daß an das RC-Glied (138, 140,142) der Unijunktion-Transistor (130) mit seinem Emitter (136) angeschlossen ist. . ■ · '

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   7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß das IiO-Π Ii cd (138,140,142) einen einstellbaren \j± der st and (140) • enthält, mit dem die Auflädezeitkonstaute des Kondensators (142) veränderbar ist. . -

   8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch -gekennzeichnet., daß der Kollektor des zu der üteuer-Ausgangsschaltung (8.0 'j e.i for enden Transistors (100) im Rückleopp lungs zweig des diese otouer-AiAsga-'K'Gschaltung (SO) enthaltenden Oszillators (60) liegt .und mit der Basis des Eingangstransistors (114) des Frequenzteilers (110) verblinden ist. :

   V. Schaltungsanordnung."nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenhzeiclmot, daß die ZAvischen den Ausgang. (16) des Wechselrichters (l) und der Fehlerintegrator- und Filterschaltung (20) geschaltete Abtastschaltung (150) einen Kippschwingungsgenerator . enthält, in dessen Eingangskreis ein Begrenzer liegt, der die vom Ausgang (16) des Wechselrichters (I) abgegebene Ausgangswechselspanmmg begrenzt und Steuerimpulse mit der Frequenz der Ausgangswechselspaiftnung weiterleitet, daß der ICippschwingungsgenerator einen Speicher (172) zur Speicherung eines ihm mit. jedem Steuerimpuls zugeführten Potentials enthält, daß an den Speicher (.172) ein Unijunktion-Transistor (I80) mit seinem Emitter (190 .,.angeschlossen ist und daß der Unijunktion-Transistor (18O) durch, jdas auf dein ;:peicher (172) jeweils nach Auf treten ein und derselben vorbestimmten Anzahl von Steuerimpulsen gespeicherte Potential von "»einem Ausgang (156) einen Impuls abgibt.

   009850/0518

   10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher durch einen Kondensator (172) eine RC-Gliedes (192,172,174) gebildet ist und daß das RC-Glied (192,172,174) an den Kollektor eines Eingangstransistors (158) angeschlossen ist, der mit seiner Basis über einen eine ZENER-Diode (164) enthaltenden Begrenzer an den Ausgang (16) des -Wechselrichters (i) angeschlossen ist und auf die von dem Wechselrichter (i) abgegebene, begrenzte Ausgangswechselspannung hin Aufladeimpulse an den Kondensator (172) abgibt.

   0098 R Π/0518 BAD

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