DE1638448B2

DE1638448B2 - CIRCUIT FOR GENERATING CURRENT PULSES

Info

Publication number: DE1638448B2
Application number: DE1968L0058707
Authority: DE
Inventors: Leo 7055 Stetten Brosch
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1968-02-29
Filing date: 1968-02-29
Publication date: 1976-04-29
Also published as: DE1638448A1

Description

Das Patent 12 62 431.6 betrifft eine Schaltung zur Erzeugung von Stromimpulsen für durch einen Elektromagnet angetriebene Maschinen mit hin- und hergehender Bewegung, insbesondere für elektromagnetische Vibratoren, deren Schwingfrequenz einen ganzzahligen Bruchteil der Frequenz der speisenden Netz- so wechselspannung beträgt, wobei die in die Wicklung des Elektromagneten einfließenden Stromimpulse durch einen steuerbaren Einkristallgleichrichter aus dem sinusförmigen Netzwechselstrom ausgeschnitten sind und die Steuerung des Einkristallgleichrichters durch einen an sich bekannten Multivibrator erfolgt, der ihn mit im Vergleich zur Netzperiodendauer kurzen Impulsen im Rhythmus der gewünschten Frequenz von einem ganzzahligen Bruchteil der Netzfrequenz beaufschlagt.The patent 12 62 431.6 relates to a circuit for generating current pulses for by an electromagnet powered machines with reciprocating motion, in particular for electromagnetic Vibrators, the frequency of which is an integer fraction of the frequency of the feeding network AC voltage, with the current pulses flowing into the winding of the electromagnet cut out of the sinusoidal mains alternating current by a controllable single crystal rectifier and the control of the single crystal rectifier is carried out by a known multivibrator, with short pulses in the rhythm of the desired frequency compared to the mains cycle duration acted upon by an integer fraction of the network frequency.

An Hand der F i g. 1 sei die Wirkungsweise dieser Schaltung erläutert: Der Einkristallgleichrichter läßt seiner Natur entsprechend nur jede zweite Halbwelle, d. h. im gezeigten Beispiel jede positive Halbwelle durch, wenn er in der Durchlaßrichtung geöffnet ist. Nun handelt es sich bei der vorliegenden Schaltung jedoch um einen steuerbaren Einkristallgleichrichter, der erst nach Beaufschlagung durch den Zündimpuls aus einem Multivibrator durchlässig wird. Der Multivibrator kann nun so eingestellt werden, daß nur jede zweite jede dritte, jede vierte usw. positive Halbwelle durchgelassen wird Im Beispiel in F i g. 1 ist jede zweite positive Halbwelle wirksam, d. h. es werden Impulse einer Frequenz von 25 Hz erzeugt, die zum Antrieb eines Schwinggerätes verwendet werden können. Durch die Steuerung der Phasenlage des Zündaugenblickes, des Anschnittwinkels, wird eine Veränderbarkeit der Nutzleistung erzielt.On the basis of FIG. 1 the mode of operation of this circuit is explained: The single crystal rectifier can according to its nature only every second half-wave, d. H. in the example shown, every positive half-wave through when it is open in the forward direction. However, this is now the case with the present circuit a controllable single crystal rectifier, which only turns off after the ignition pulse has been applied a multivibrator becomes permeable. The multivibrator can now be set so that only every second every third, every fourth etc. positive half-wave In the example in FIG. 1 every second positive half-wave is effective, i. H. there are impulses a frequency of 25 Hz, which can be used to drive a vibrating device. The control of the phase position of the ignition instant, the cutting angle, enables variability the useful power achieved.

Es ist weiter schon vorgeschlagen worden (DT- PS 12 95 065), eine Doppelweggleichrichtung vorzusehen, so daß alle Halbwellen nutzbar gemacht werden können In Fig.2 der Zeichnung ist nun dargestellt, wie aus einer solchen welligen Gleichspannung 25 Hz-Impulse gewonnen werden, indem jeweils zwei hintereinanderfolgende Halbwellen durchgelassen werden und die zwei nächsten Halbwellen gesperrt sind. Bei dieser Anordnung wird ein längere Zeit wirkender Stromimpuls von 25 Hz gewonnen, der eine bessere Leistungsausbeute bei nicht übermäßig angestiegenen Stromamplituden gestattet.It has also been proposed (DT-PS 12 95 065) to provide a full-wave rectification, so that all half waves can be made usable. In Figure 2 of the drawing it is now shown how 25 Hz pulses can be obtained from such a wavy DC voltage by adding two consecutive Half waves are allowed through and the next two half waves are blocked. At this Arrangement, a current pulse of 25 Hz which acts for a longer period of time is obtained, which provides a better power output when the current amplitudes are not excessively increased allowed.

Nun ist bei den zwei hintereinanderfolgenden Halbwellen eines Einphasennetzes eine tiefe Amplitudeneinsattlung vorhanden, die einen entsprechenden Leistungsabfall zur Folge hat. Außerdem ist in den Netzen eine höhere einphasig unsymmetrische Belastung in den meisten Fällen unerwünscht.There is now a deep amplitude saturation in the two successive half-waves of a single-phase network present, which leads to a corresponding drop in performance. It is also in the networks a higher single-phase unbalanced load is undesirable in most cases.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltung anzugeben, die die starke Einsattlung der Stromkurvenform und damit den Zugkrafteinbruch während der Fließdauer des Arbeitsstromes vermeidet und gleichzeitig bessere und ausgeglichenere Belastungsverhältnisse im speisenden Netz verursacht. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß entsprechende gleichgerichtete Arbeitswellen vom Bruchteil der Netzfrequenz aus zwei oder mehr Phasen eines Mehrphasennetzes parallel geschaltet die Wicklung des Elektromagneten speisen.The object of the invention is to provide a circuit which has the strong dip in the current waveform and thus avoids the drop in tensile force during the duration of the working current and at the same time caused better and more balanced load conditions in the feeding network. This task is achieved according to the invention in that corresponding rectified working shafts from Fraction of the network frequency from two or more phases of a multi-phase network connected in parallel with the winding feed the electromagnet.

Fs werden nun nicht wie bei der im vorstehenden geschilderten einphasigen Anordnung zwei Halbwellen einer Phase mit dem Amplitudenabstand von 180° el. als Stromimpuls verwendet, sondern es werden jetzt beispielsweise zwei Halbwellen zweier Phasen eines Drehstromnetzes, deren Amplitudenabstand 120° el. beträgt, als Stromimpuls angewendet. Fs are no longer two half-waves of one phase with the amplitude interval of 180 ° el. As used in the single-phase in the above described arrangement as a current pulse, but there are now, for example, two half waves of two phases of a three-phase network, the amplitude of which distance is 120 ° el., As a current pulse applied.

Fig.3 zeigt die hierzu benötigte Schaltung und F i g. 4 das Diagramm der Stromwellen.3 shows the circuit required for this and F i g. 4 the diagram of the current waves.

In F i g. 3 werden von den drei Phasen eines Drehstromnetzes die beiden Phasen R und 5 durch Einbau von steuerbaren Einkristallgleichrichtern zum Antrieb des magnetischen Schwingsystems 1 ausgenutzt. An Stelle der nicht ausgenutzten Phase Γ kann der Netznullpunkt Mp für die Stromrückführung verwendet werden. In der Phase R liegt der Thyristor 5, der durch einen Multivibrator 7 gesteuert wird, wobei beispielsweise durch den Stellwiderstand 9 der Anschnittwinkel der genutzten Halbwelle aus dieser Phase eingestellt werden kann. In der Phase S liegt der Thyristor 6, der seinerseits durch den Multivibrator 8 beaufschlagt wird, der zur Synchronisierung mit dem Multivibrator 7 in der Phase R gekoppelt ist.In Fig. 3, the two phases R and 5 of the three phases of a three-phase network are used to drive the magnetic oscillating system 1 by installing controllable single-crystal rectifiers. Instead of the unused phase Γ, the network zero point Mp can be used for the current return. The thyristor 5, which is controlled by a multivibrator 7, is in phase R , it being possible for example to adjust the angle of the half-wave used from this phase by means of the variable resistor 9. The thyristor 6, which in turn is acted upon by the multivibrator 8, which is coupled for synchronization with the multivibrator 7 in the R phase, is in the S phase.

Das Kurvendiagramm in Fig.4 zeigt die Stromamplituden in Zeitabhängigkeil, wobei die schraffierten Flächen die genutzten Stromhalbwellen darstellen. Durch die Verschiebung des Zündzeitpunktes, d. h. des Anschnittwinkels, in der ersten Phase mittels des Stellwiderstandes 9 wird eine Leistungsregelung herbeige-The curve diagram in Fig. 4 shows the current amplitudes in time-dependent wedge, the hatched areas representing the current half-waves used. By shifting the ignition point, i. H. the lead angle, in the first phase by means of the variable resistor 9 a power regulation is brought about.

führt.leads.

In F i g. 5 ist ein Beispiel für eine dreiphasige Ausbildung der Erfindung wiedergegeben, wobei jetzt in der dritten Phase Tder Gleichrichter H un.i sein Steuergerät 10, das seinerseits mit den Gern'en in den Phasen R und S- 7 und 8 synchronisiert ist, angeordnet ist.In Fig. 5 shows an example of a three-phase embodiment of the invention, the rectifier H and its control device 10, which is in turn synchronized with the Gern'en in phases R and S- 7 and 8, is now arranged in the third phase T .

Im Nulzgerät 1 werden nun gemäß Fig.6 die im jeweiligen Abstand von 120° el. aufeinanderfolgenden drei Halbwelten des Dreiphasennetzes wirksam, so daß ein länger dauernder und gleichmäßigerer Stromimpuls ohne große Einbrüche genutzt werden kann. Diese dreiphasige Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn niedrigere Frequenzen als die halbe Netzfrequenz benötigt werden.In the Nulzgerät 1 are now shown in FIG respective distance of 120 ° el. Successive three half-worlds of the three-phase network effective, so that a longer and more uniform current pulse can be used without major drops. These three-phase arrangement is particularly advantageous when frequencies are lower than half the network frequency are needed.

Zur Leistungssteuerung im Nutzgerät bei Thyristoren in mehreren Phasen kann der Thyristor von nur uner, jedoch auch die Thyristoren von zweien oder von allen drei Phasen anschnittgesteuert wurden, wodurch ein sehr großer Regelbereich verfügbar wird.For power control in the utility device with thyristors in several phases, the thyristor can only be un, but also the thyristors of two or all three phases were gated, whereby a very large control range becomes available.

Die in der Zeichnung gezeigten Beispiele zeigen sämtlich die Gewinnung eines 25 Hz-Impulses aus der Netzfrequenz von 50 Hz. Auf die gleiche Weise können durch entsprechende Aussteuerung des Zündimpulsgebers andere ganzzahlige Bruchteile der Netzfrequenz zum Antrieb von Nutzgeräten ausgeschnitten werden.The examples shown in the drawing all show the extraction of a 25 Hz pulse from the Mains frequency of 50 Hz. In the same way, by appropriately modulating the ignition pulse generator other integer fractions of the network frequency for driving utility devices can be cut out.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der erfiP-dungsgemäßen Schaltung zum Betrieb von elektromagnetischen Schwingantrieben, wobei, bedingt durch die Eigencharakteristik diesel Schwingantriebe, die Anschnittsteuerung der ersten Halbwelle nur einer Phase ausreicht, um einen großen Leistnngsbereich im Nutzgerät zu verändern.The application of the invention is particularly advantageous Circuit for the operation of electromagnetic vibratory drives, whereby, due to the Characteristic of diesel vibratory drives, the control of the first half-wave in only one phase sufficient to change a large range of performance in the utility device.

Eine einfache und zuverlässige Steuerung ergibt sich, wenn die synchronisierende Wechselspannung von einer am Netz angeschlossenen Phasenschieberbrücke hergeleitet ist, wodurch die Phasenlage der Steuerimpulse und damit der Anschnitt der treibenden Netzspannungshalbwelle um nahezu 180° geändert werden kann.A simple and reliable control results, when the synchronizing AC voltage comes from a phase shifter bridge connected to the network is derived, whereby the phase position of the control pulses and thus the start of the driving mains voltage half-wave can be changed by almost 180 °.

Durch die vorliegende erfindungsgemäße Schaltung ergibt sich eine günstige Form der nutzbaren Grundwelle der Stromimpulse ohne starke Einbrüche, wie sie bei Halbwellen aus einer Phase vorkommen, und eine günstigere Belastung der im allgemeinen zur Verfugung stehenden dreiphasigen Energieversorgungsnet-The present inventive circuit results in a favorable form of the usable fundamental wave of the current impulses without strong drops, as they occur with half-waves from one phase, and one cheaper load of generally available standing three-phase power supply network

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

ί. Circuit for generating current pulses for machines driven by an electromagnet with reciprocating motion, especially for electromagnetic vibrators, their Oscillation frequency is an integer fraction of the frequency of the AC supply voltage, wherein the current pulses flowing into the winding of the electromagnet are controlled by a Single crystal rectifiers are cut out of the sinusoidal alternating current and the The single crystal rectifier is controlled by a multivibrator that compares it with Mains cycle duration short.i pulses in the rhythm of the desired frequency from an integer A fraction of the mains frequency is applied, according to Palent 1262 431.6, characterized in that that corresponding rectified working waves from a fraction of the mains frequency from two or more phases of a multi-phase network connected in parallel feed the winding of the electromagnet (Figs. 3 to 6).

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the rectified working shaft only a phase for power control is gate-controlled (Fi g. 3, 4).

3. Circuit according to claim 1, characterized in that that the working shafts connected in parallel are gated on two or three phases (Fig. 5,6).

4. Circuit according to claims 1 to 3, characterized in that for controlling the Oscillation amplitude is the synchronizing alternating voltage from a phase shifter bridge connected to the network is derived, whereby the phase position of the control pulses and thus the angle of the driving mains voltage half-wave adjustable by almost 180 ° el.