DE1588493B2 - Anordnung zur steuerung oder regelung eines in beiden stromrichtungen betriebenen gleichstromverbrauchers - Google Patents

Description

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vorgesehen, dessen Eingang die vom Regler 11 gelie- also im Betrag gleich groß sein. Diese Spannungen ferte Führungsgröße und die beiden Gruppenströme werden über die Widerstände 25 und 26 auf den Ein-(CZ₁, U₂) mit entgegengesetztem Vorzeichen auf geschal- gang der Verstärker 21 und 22 geschaltet, und zwar so, tet werden, so daß der Motorstrom Im = h — h g^e- daß der Stromistwert des einen Stromrichters dem regelt wird. Der Motorstrom wird indirekt richtungs- S fremden Stromrichter in gegenkoppelndem Sinne aufgetreu gemessen, ohne daß ein Meßglied vorhanden ist, geschaltet wird. Da voraussetzungsgemäß die Stromdas richtungsgetreu messen kann. Dem Stromregler 20 richterströme gleich groß sind (geregelt durch den sind zwei Verstärker 21 und 22 nachgeschaltet, die Stromregler 20), wirkt diese Aufschaltung wie eine vorzugsweise die Verstärkung —1 und +1 besitzen. Aufschaltung des Kreisstromes. Durch die kreuzweise Der Verstärker 21 erhält durch eine Gegenkopplung io Aufschaltung der Ströme wird gleichzeitig erreicht, die Verstärkung —1. Der Verstärker 22 kann aus zwei daß beim Ansteigen eines Stromes, z. B. durch einen Verstärkern mit der Verstärkung —1 aufgebaut wer- Laststoß, die Zündimpulse des nicht aktiven Stromden. Eine Verstärkung +1 läßt sich aber auch durch richters zusätzlich — und zwar proportional dem Lasteinfachere Glieder realisieren, z. B. durch einen Diffe- strom — zurückgesteuert werden. Der Kreisstrom wird renzverstärker mit zwei antivalenten Ausgängen. 15 dabei nahezu Null. Durch diese Maßnahme wird er-Wesentlich ist, daß die Verstärker 21 und 22 kein reicht, daß der Kreisstrom gegen Null geht, wenn der störendes Zeitverhalten besitzen. Das Ausgangs- Strom des aktiven Stromrichters ansteigt. Mit dem material des Stromreglers 20 wird über [die Ver- Abklingen des Stromes des aktiven Stromrichters wird stärker 21 und 22 in zwei antivalente, aber im der Kreisstrom jedoch wieder unverzüglich gebildet, Betrag gleiche Signale auf die nachfolgenden Impuls- 20 so daß die Stromübernahme durch den anderen Stromsteuergeräte 27 und 28 übertragen, so daß bei einer richter ohne Verzögerung erfolgen kann. Mit Hilfe Vorverlegung der Zündimpulse für den Stromrichter 1 der Potentiometer 23 und 24 läßt sich die Höhe des unverzüglich die Zündimpulse für den Stromrichter 2 Kreisstromes einstellen. Sie können auch zu einem zurückgesteuert werden. Damit lassen sich zu jedem Potentiometer zusammengefaßt werden. Wesentlich Zeitpunkt die Beträge der Mittelwerte der Strom- 25 ist nur, daß die Verstärker 21 und 22 antivalent anrichterspannungen gleich groß halten. Durch die Po- gesteuert werden.

tensometer 23 und 24 lassen sich die Arbeitspunkte Die Regelstrecke besteht im wesentlichen aus den der Verstärker 21 und 22 so einstellen, daß bei der beiden Stromrichtern 1 und 2 und den Drosseln 4 Ausgangsspannung Null des Stromreglers 20 die bei- und 5. Damit wird die Dimensionierung der Widerden Stromrichter 1 und 2 nahezu lückenlosen Kreis- 30 stände 25 und 26, vorzugsweise ohmsche Widerstände, strom führen. Ein völlig lückenloser Kreisstrom läßt besonders durch die große Zeitkonstante der Drosseln sich zunächst nicht ohne weiteres einstellen, da ver- und die Totzeit der Stromrichter bestimmt. Zu berückschiedene Störeinflüsse vorhanden sind. Der Betrag sichtigen sind natürlich auch noch die kleinen Zeitder Verstärkung der Verstärker 21 und 22 ist im konstanten, die vorwiegend durch die Glättung entallgemeinen nicht völlig gleich (statisch und tempera- 35 stehen. Die kreuzweise Aufschaltung der Stromturmäßig), die Impulssteuergeräte 27 und 28 sind in richterströme kann um so stärker erfolgen, d. h., die ihren Kennlinien im allgemeinen ebenfalls nicht völlig Widerstände 25 und 26 können um so niederohmiger gleich, und die Stromrichter 1 und 2 haben nicht sein, je größer der Quotient aus großer Zeitkonstante absolut gleiche Daten. Diese — meistens geringen — und der Summe der kleinen Zeitkonstanten ist. Bei der Störgrößen lassen sich leicht durch eine zusätzliche 40 üblichen Auslegung der Regelstrecke ist dieser Maßnahme in ihren Auswirkungen beherrschen. Es Quotient so groß und damit die Aufschaltung so wirkwird davon ausgegangen, daß die Ausgangsspannung sam, daß bei einem Motorstrom Null der Kreisstrom des übergeordneten Reglers 11 Null ist, d. h., daß der annähernd konstant gehalten wird und bei einem An-Motorstrom Im Null sein soll. Die dem Stromistwert I₁ steigen des Stromes des einen Stromrichters der Kreisbzw. I₂ proportionalen Spannungen CZ₁ und U₂ müssen 45 strom gegen Null geht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Bedingt durch das zeitverzögernde Verhalten des

Patentanspruch: Kreisstromreglers werden die Stromrichter dieser bekannten Anordnung zusätzlich zum statischen Kreis-Anordnung zur Steuerung oder Regelung eines in strom (10% des Nennstroms) noch mit einem dynabeiden Stromrichtungen betriebenen Gleichstrom- S mischen Kreisstrom belastet, der in dem Moment Verbrauchers, der über eine kreisstrombehaftete auftritt, in dem die Aussteuerung des Stromrichters, Zweistromrichter-Umkehrschaltung an ein Wech- der gerade den Verbraucherstrom führt, in Richtung selstromnetz angeschlossen ist, wobei für beide zunehmender Gleichrichterspannung vergrößert wird. Stromrichter ein gemeinsamer Stromregler vor- Das Auftreten des dynamischen Kreisstromes ist gesehen ist, der den aus der Differenz der beiden io darauf zurückzuführen, daß der Kreisstrom über einen Stromrichterströme bestehenden Verbraucher- Regler, der naturgemäß nicht beliebig schnell sein strom regelt und dessen Ausgang mit zwei Ver- kann, geregelt wird. Beim Auftreten von Störgrößen Stärkeranordnungen verbunden ist, die die Impuls- in der Kreisstrom-Regelstrecke kann der Kreisstrom Steuergeräte der beiden Stromrichter in entgegen- daher nur relativ langsam nachgeregelt werden, so daß gesetztem Sinn aussteuern, und wobei ferner eine 15 er vorübergehend sogar die Höhe des Nennstroms der Einrichtung zur gleichsinnigen Änderung der Anlage erreichen kann.

Aussteuerung beider Stromrichter von der Art Ausgehend von solcher bekannten Anordnung liegt vorgesehen ist, daß sich ein gewünschter Kreis- der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung strom ausbildet, dadurch gekennzeich- zu schaffen, welche den Kreisstrom nicht konstant net, daß dem Eingang jeder Verstärkeranordnung 20 einregelt, sondern dem jeweiligen Betriebszustand anals Steuergrößen für den Kreisstrom eine erste feste paßt. Er soll gegen Null gehen, wenn der Strom des Spannung im Sinne einer Erhöhung des Stromes des aktiven Stromrichters ansteigt, und er soll wieder anzugehörigen Stromrichters und eine zweite Span- steigen, wenn der Storm des aktiven Stromrichters nung, die dem Strom des jeweils zur anderen Ver- abklingt. Darüber hinaus sollen dynamische Kreisstärkeranordnung gehörigen Stromrichters pro- 25 ströme unterdrückt werden.

portional ist, im Sinne einer Erniedrigung des Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der einStromes des zugehörigen Stromrichters zugeführt gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, ist. daß dem Eingang jeder Verstärkeranordnung als

Steuergrößen für den Kreisstrom eine erste feste

30 Spannung im Sinne einer Erhöhung des Stromes des

zugehörigen Stromrichters und eine zweite Spannung,

die dem Strom des jeweils zur anderen Verstärkeranordnung gehörigen Stromrichters proportional ist, im Sinne einer Erniedrigung des Stromes des zugehöri-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur 35 gen Stromrichters zugeführt ist.

Steuerung oder Regelung eines in beiden Strom- Die grundsätzliche Möglichkeit, den Kreisstrom

richtungen betriebenen Gleichstromverbrauchers, der einer kreisstrombehafteten Zweistromrichter-Umkehr-

über eine kreisstrombehaftete Zweistromrichter-Um- schaltung mit steigendem Verbraucherstrom zu ver-

kehrschaltung an ein Wechselstromnetz angeschlossen mindern, ist bekannt (Siemens-Zeitschrift, Septem-

ist, wobei für beide Stromrichter ein gemeinsamer 40 ber 1965, H. 9, S. 1079 bis 1083, insbesondere Bild 1

Stromregler vorgesehen ist, der den aus der Differenz und S. 1080, rechte Spalte, Abs. 2, letzter Satz). Diese

der beiden Stromrichterströme bestehenden Ver- bekannte Anordnung arbeitet jedoch mit zwei Strom-

braucherstrom regelt und dessen Ausgang mit zwei reglern. An Hand eines Ausführungsbeispiels sei die

Verstärkeranordnungen verbunden ist, die die Impuls- Erfindung erläutert.

Steuergeräte der beiden Stromrichter in entgegengesetz- 45 F i g. 1 zeigt den Starkstromkreis einer kreisstrom-

tem Sinne aussteuern, und wobei ferner eine Ein- behafteten Zweistromrichter-Umkehrschaltung und

richtung zur gleichsinnigen Änderung der Aus- F i g. 2 die erfindungsgemäße Anordnung zur Steu-

steuerung beider Stromrichter von der Art vorgesehen erung und Regelung.

ist, daß sich ein gewünschter Kreisstrom ausbildet. In F i g. 1 werden die Stromrichtergruppen 1 und 2, Beim kreisstrombehafteten Betrieb sind zu jedem Zeit- 50 im Beispiel Thyristoren in Drehstrombrückenschalpunkt beide Stromrichter auf die Spannung des Ver- tung, über nicht dargestellte Transformatorwicklungen brauchers ausgesteuert, so daß sie in ständiger Bereit- von einem Drehstromnetz gespeist. Die Drosseln 4 schaft stehen, den Laststrom unverzüglich zu über- und 5 begrenzen die Welligkeit des Motorstromes, die nehmen. Außerdem stellt der Kreisstrom eine Grund- Höhe des Kreisstromes und im Störungsfall die Anbelastung dar, die verhindert, daß die Stromrichter 55 Stiegsgeschwindigkeit des Stromes. Die über Stromim Lückbetrieb arbeiten. Dadurch wird einerseits ein wandler 6 und 7 in den Drehstromzuleitungen zu den geradliniger Übergang der Gleich- und Wechselrichter- Stromrichtern 1 und 2 erfaßten Ströme werden über kennlinien erreicht und andererseits die hohe Verstär- Zwischenwandler 8 und 9 umgewandelt, gleichgerichkung des Stromrichters auch bei sehr kleinem Last- tet und an Widerständen in Spannungen umgeformt, strom beibehalten. 60 Diese Spannungen U₁ und CZ₂ sind- den Strömen Z₁ Eine Anordnung der eingangs genannten Art ist und Z₂ der Stromrichter 1 und 2 proportional. An bekannt. In der bekannten Anordnung wird mittels Stelle des Motors 3 kann auch ein anderer Verbraucher eines besonderen Kreisstromreglers entsprechend einem angeschlossen sein. Mit 10 ist die gesondert herausvorgegebenen Kreisstromsollwert ein konstanter Kreis- gezeichnete Induktivität des Motors 3 bezeichnet,
strom von etwa 10% des Nennstroms eingeregelt, un- 65 In Fig. 2 bildet das Ausgangssignal eines überabhängig von der Höhe des fließenden Verbraucher- geordneten Regelverstärkers 11 die Führungsgröße stromes (BBC-Nachrichten, Oktober/November 1960, für den Laststrom. Als Stromregler ist für beide S. 520 und 521). Stromrichter 1 und 2 nur ein gemeinsamer Regler 20