DE1588693B2 - Einrichtung zur frequenzfuehrung eines umformergespeisten hilfsnetzes - Google Patents

Description

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ert. Der Impulsbildner 13 wird außer von der über ein .RC-Glättungsglied eine aus zwei antiparallel

Wechselspannung /* noch von den Ausgangsimpulsen geschalteten Dioden bestehende Begrenzerschaltung

es Impulsbildners 12 beaufschlagt, so daß an seinem zur Unterdrückung der Kuppen der sinusförmigen

vusgang 16 eine Taktfrequenz /τ entsteht, welche um Wechselspannung speist. Eine mit 28 bezeichnete

inen bestimmten Faktor größer ist als die Sollwert- 5 Grenzwertmelderstufe formt die so in ihren Ampli-

Mipulsfolge2f^:·. tuden beschnittenen Sinushalbwellen in für die

Zur Bildung der Regelabweichung als Differenz Weiterverarbeitung durch logische Bausteine systemwischen den an den Klemmen 15 und 17 erschei- gerechte impulsförmige Signale um. Der Ausgang der enden Soll- bzw. Istwertimpulsen ist ein Differenz- Grenzwertmelderstufe ist einerseits unmittelbar und atter vorgesehen, welches aus den Eingabespeichern io andererseits über eine Umkehrstufe 29 mit zwei 8 und 19, den Synchronisierungsspeichem 20 und dynamischen Gattern verbunden, welche jeweils nur :l sowie einem Vergleichsgatter 22 besteht. Die dann ein kurzzeitiges Ausgangssignal zeigen, wenn inlaufenden Impulsreihen 2/* und 2/ werden in die die Flanken ihrer Eingangsimpulse negativ sind, d. h. •.ingabespeicherl8 und 19 übernommen und von wenn ihr Eingangssignal sich von größeren nach liesen in die ihnen zugeordneten Synchronisierungs- 15 kleineren Werten ändert. Mit den Ausgangsimpulsen peicher 20 und 21 übertragen, wo gleichzeitig auch dieser dynamischen Gatter wird eine monostabile lie Taktfrequenz/τ ansteht. Während der Dauer der Kippstufe 30 angestoßen, welche bei jeder Änderung i'aktimpulse wird der Inhalt der Speicher 20 und 21 ihres Eingangssignals von größeren nach kleineren α die Vergleichsschaltung 22 gegeben, wobei immer Werten einen Ausgangsimpuls abgibt, dessen Dauer lann, wenn die Speicher während dieser Zeit unter- 20 durch innere Zeitkonstantenbeschaltung festgelegt ist. chiedliche Signale führen, ein positiver oder nega- Im Zusammenhang mit Fig. 4, wo die an den in iver Impuls als Regelabweichung Af auf den Ein- Fig. 3 mit α bis d, 15, 16 bezeichneten Stellen aufang eines digitalen Binärzählers 23 gegeben wird, tretenden Spannungen in Form von Impulsdiagramo daß sich dessen Zählerstand entweder erhöht oder men dargestellt sind, geht hervor, daß jedesmal zu rniedrigt. Nach Beendigung dieses Vergleiches wer- .25 den Zeitpunkten der Nulldurchgänge der den Impulslen die Eingangsspeicher über die Leitungen 24 und bildner zugeführten Wechselspannungen ein Impuls 15 gelöscht. Auf diese Weise ist es einerseits mög- auftritt. Wird die beim Impulsbildner 13 vorgesehene ich, die einlaufenden Impulse mit Hilfe der Takt- monostabile Kippstufe 31 zusätzlich noch von den requenz zeitlich zu ordnen und vor allem zwischen Ausgangsimpulse der monostabilen Kippstufe 30 bewei Taktimpulsen paarweise einlaufende Impulse 30 aufschlagt und ist der Transformator 32 mittels der u unterdrücken, so daß keine unnötigen Verände- bekannten Scott'schen Transformatorschaltung mit ungen des Zählerstandes des Binärzählers 23 und einer gegenüber der Speisespannung des Transforlamit entsprechende Veränderungen des Stellgliedes mators 27 um 90° phasenverschobenen Wechsel-■ rfolgen. Der Ausgang des Zählers 23 ist über einen spannung gespeist, so treten an der Klemme 16 zu-Mgital-Analogwandler26 dem Analogregler 6 zu 35 sätzlich die in Fig. 4 gestrichelt eingezeichneten lessen Sollwertkorrektur zugeführt. Impulse auf, deren Folgefrequenz dann die

In F i g. 3 ist der Aufbau der Impulsbildner 12 und Größe 4 · /* aufweist. Auf diese Weise ist in ein-

13 dargestellt. Der Aufbau des Impulsbildners 14 fächer Weise dafür Sorge getragen, daß die Takt-

•ntspricht dem des Impulsbildners 12. An die Pha- frequenz stets mit Sicherheit größer ist als die .en R und S des Versorgungsnetzes ist ein Trans- 40 Frequenz der miteinander zu vergleichenden SoIl-

ormator 27 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung und Istwertimpulsfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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reglers von vornherein unterdrückt werden und bei

Patentanspruch: der ohne einen besonderen Taktfrequenzgenerator

ausgekommen werden kann.

Einrichtung zur Frequenzführung eines um- Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß daformergespeisten Hilfsnetzes durch das Versor- 5 durch, daß das digitale Differenzgatter eingangsseitig gungsnetz mit einem digitalen Gangzeitregler mit Pufferspeicher enthält und mittels einer Taktfrequenz analogem Ausgang zur Sollwertkorrektur, wel- gesteuert ist, wobei die Taktfrequenz von einer monocher ein digitales Differenzgatter zur Bildung stabilen Kippstufe erzeugt wird, die sowohl von den einer Vergleichsimpulsfolge zwischen einer aus Sollwertimpulsen als auch zu den Zeitpunkten der der Spannung des Versorgungsnetzes abgeleiteten io Nulldurchgänge einer Wechselspannung angestoßen Sollwertimpulsfolge und einer aus der Spannung wird, welche um 90° phasenverschoben zu der Wechdes Hilfsnetzes abgeleiteten Istwertimpulsfolge selspannung ist, aus der die Sollwertimpulsfolge abenthält, dadurch gekennzeichnet, daß geleitet ist.

das digitale Differenzgatter (22) eingangsseitig Die Erfindung samt ihren weiteren Ausgestaltungen

Pufferspeicher (18,19) enthält und mittels einer 15 soll im nachfolgenden an Hand der Figuren näher

Taktfrequenz (/_T) gesteuert ist, wobei die Takt- erläutert werden.

frequenz von einer monostabilen Kippstufe (31) In F i g. 1 wird ein aus einem Gleichstrommotor 1 erzeugt wird, die sowohl von den Sollwertimpul- und einem Wechselstromgenerator 2 bestehender Umsen als auch zu den Zeitpunkten der Nulldurch- formersatz über eine Schalteinrichtung 3 und eine gänge einer Wechselspannung angestoßen wird, 20 Gleichrichteranordnung 4 von einem Versorgungsnetz welche um 90° phasenverschoben zu der Wechsel- mit den Phasen R, S, T gespeist. Parallel zum Gleichspannung ist, aus der die Sollwertimpulsfolge Strommotor 1 ist eine Batterie 5 angeschlossen, welche ^ abgeleitet ist. dazu bestimmt ist, bei Netzausfall die Gleichstrom- 4.1'

Versorgung des Umformerantriebs sicherzustellen. 25 Die Drehzahlregelung des Umformerantriebs erfolgt

zunächst mittels einer mit 6 bezeichneten analogen

Drehzahlregeleinrichtung durch entsprechende Einflußnahme von nicht weiter dargestellten Stell-

Zur gesicherten Stromversorgung wichtiger Ver- gliedern auf die Erregerwicklung 7 des Gleichstrom-

•>raucher ist es üblich, dieselben an ein umformer- 30 motors 1. Hierzu ist dem analogen Drehzahlregler

;espeistes Hilfsnetz anzuschließen, wobei der Um- eine von der mit dem Umformersatz gekuppelten

!ormer beispielsweise aus einem mit einem Dreh- Gleichstromtachodynamo 8 gelieferte drehzahlpro-

.tromgenerator gekuppelten Gleichstrommotor be- portionale Spannung« als Istwert zugeführt, wäh-

.tehen kann, welcher über Gleichrichter aus dem rend als Sollwert eine konstante, der Nennfrequenz

iffentlichen Netz gespeist wird. Bei Netzausfall kann 35 des Versorgungsnetzes R, ST entsprechende Gleich-

lann der Gleichstrommotor an eine Batterie ange- spannung «* den Sollwerteingang des Drehzahl-

.chaltet werden. Zur Vermeidung von Schwebungs- reglers 6 beaufschlagt. An das Hilfsnetz 9 sind

•rscheinungen infolge unterschiedlicher Frequenzen einerseits mehrere, ausschließlich mit ihm in Wirk-

i in öffentlichen Versorgungsnetz und in dem durch verbindung stehende Verbraucher angeschlossen,

Umformer gespeisten Hilfsnetz wird für beide Netze 40 während andererseits auch noch weitere Anlagen 10

)ft eine genaue Frequenzübereinstimmung gefordert, vorhanden sein können, bei denen sowohl vom

vvas z.B. dann der Fall ist, wenn aus dem Hilfsnetz Hilfsnetz9 als auch vom Versorgungsnetz gespeiste

■,espeiste Verbraucher mit vom Versorgungsnetz ge- Verbraucher einer gegenseitigen Einflußnahme ^

.peisten Verbrauchern zusammenwirken, wie es unter unterliegen. Zur genauen Frequenzführung des Hilfs- ¹J^ ■

mderern in Anlagen der Fernsehtechnik vorkommt. 45 netzes durch das Versorgungsnetz ist eine digitale

Oiese Frequenzübereinstimmung kann mit einem für Drehzahlregeleinrichtung 11 vorgesehen, der zwei

lie Umformerdrehzahl üblicherweise vorgesehenen, Wechselspannungen von der Frequenz des Versor-

.clbständig arbeitenden Analogregler nicht mit der gungsnetzes/* und der Frequenz des Hilfsnetzes/

nötigen Genauigkeit erzielt werden. zum Vergleich zugeführt sind und deren Ausgangs-

Die Erfindung bezieht sich nun auf eine durch die 50 signal an der Klemme 33 sich in einem den Sollwert

/Zeitschrift »Energie und Technik« Mai 1966, S. 194 des Analogreglers 6 korrigierenden Sinne solange

>is 199 (insbesondere Bild 10) bekannte, eine aus- ändert, bis die beiden vorgenannten Frequenzen

eichende Genauigkeit bei der Frequenzführung exakt übereinstimmen. Es handelt sich hierbei also

.icherstellende Einrichtung zur Frequenzführung um eine integral wirkende Regeleinrichtung,

-•ines umformergespeisten Hilfsnetzes durch das Ver- 55 Fig. 2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des er-

.orgungsnetz mit einem digitalen Gangzeitregler mit findungsgemäß verwendeten Digitalreglers. Die mit /*

inalogem Ausgang zur Sollwertkorrektur, welcher und / bezeichneten Wechselspannungen des Versor-

•in digitales Differenzgatter zur Bildung einer Ver- gungs- bzw. des Hilfsnetzes werden Impulsbildnern

',leichsimpulsfolge zwischen einer aus der Spannung 12,13 und 14 zugeführt, welche in einer noch später

les Versorgungsnetzes abgeleiteten Sollwertimpuls- 60 näher zu erläuternden Weise dafür sorgen, daß stets

olge und einer aus der Spannung des Hilfsnetzes zu den Zeitpunkten der Nulldurchgänge der erwähn-

ibgeleiteten Istwertimpulsfolge enthält. ten Wechselspannungen Impulse definierter Länge

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer derartigen erzeugt werden. An den Ausgängen 15 und 17 der

Einrichtung eine möglichst einfache und effektive Impulsbildner 12 und 14 entstehen daher Impuls-

\nsteuerung des zur Bildung der Vergleichsimpuls- 65 folgen, deren Frequenz doppelt so groß ist wie die

olge verwendeten Differenzgatters anzugeben, mit Frequenz der sie beaufschlagenden Wechselspan-

velcher unnötige, in aufeinanderfolgenden Schritten nung. Durch diese Frequenzvervielfachung wird die

ich gegenseitig aufhebende Eingriffe des Gangzeit- Genauigkeit der digitalen Regeleinrichtung gestet-