DE1638448C3 - Schaltung zur Erzeugung von Stromimpulsen - Google Patents

Description

Das Patent 12 62 431 betrifft eine Schaltung zur Er-Zeugung von Siromimpulscn für durch einen Elektromagnet angetriebene Maschinen mit hin- und hergehender Bewegung, insbesondere für elektromagnetische Vibratoren, deren Schwingfrequenz, einen ganzzahiigen Bruchteil der Frequenz der speisenden Netzwechselspannung beträgt, wobei die in die Wicklung des l.lektromagnctcn einfließenden Stromimpulse durch einen steuerbaren Einkristallgleichrichter aus dem siniislormigen Nctzwechselstrom 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 ganzzahiigen Bruchteil der Netzfrequenz, beaufschlagt.

An Hand der Fig. 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 Schallung 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 iede dritte jede vierte usw. positive llalbwelle durchgelassen wird. Im Beispiel in F i g. I ist jede zweite Dosltive Halbwelle wirksam, d. h. es werden Impulse einer Frequenz von 25 Hz erzeugt, d.e zum Antrieb eines Schwinggerätes verwendet werden können. Durch die Steuerung der Phasenlage des Zundaugcnblickes. des Anschnittwinkels, wird eine Vcranderbarkeit der Nutzleistung erzielt.

Es ist weiter schon vorgeschlagen worden (DT-PS P 95 065) eine Doppelweggleichrichtung vorzusehen, so daß alle Halbwellen nutzbar gemacht werden können In Fi « ⁷ der Zeichnung ist nun dargestellt, wie aus'eincr solchen welligen Gleichspannung 25 Hz-Imnulse gewonnen werden, indem jeweils zwei hintereinandcrfolgende 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, .rl I Il IU Nun ist bei den zwei hintereinanderfolgcnden Halbwellen eines Einphasennetzes eine tiefe Amplitudcncinsittlung vorhanden, die einen entsprechenden Leistungsabfall zur Folge hat. Außerdem ist in den Netzen eine höhere einphasig unsymmetrische Belastung in den meisten Fällen unerwünscht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darm, eine Schaltung anzugeben, die die starke Einsattlung der Stromkurvenform und damit den Zugkrafteinbruch wahrend der Fließdauer des Arbeitsstromes vermeidet und Gleichzeitig bessere und ausgeglichenere Belastungsverhältnisse im speisenden Netz verursacht. Diese Auf_slbe wird gemäß der Erfindung dadurch gelost, daß entsprechende gleichgerichtete Arbeitsweisen vom Bruchteil der Netzfrequenz aus zwei oder mehr I hasen eines Mehrphasennetzes parallel geschaltet die Wicklung des Elektromagneten speisen.

Es 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.

Fig. 3 zeigt die hierzu benötigte Schaltung und F i g. 4 das Diagramm der Stromwcllen.

In Fig. 3 werden von den drei Phasen eines Drehstromnetzes die beiden Phasen R und S durch Einbau von steuerbaren Einkristallgleichrichtern zum Antrieb des magnetischen Schwingsystems 1 ausgenutzt. An Stelle der nicht ausgenutzten Phase Γ kann der Nctznullpunkt M_P 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 Anschniitwinkel 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.

Das Kurvendiagramm in F ig. 4 zeigt die Stromamplituden in Zeitabhängigkeit, wobei die schraffierten Flächen die genutzten Stromhalbwellen darstellen. Durch die Verschiebung des Zündzeitpunktes, d. h. des Anschnittwinkels, in der ersten Phase mittels des Stellwidcrstandes 9 wird eine Leistungsregelung herbeige-

führt.

In F i g. 5 ist ein Beispiel für eine dreiphasige Ausbildung der Erfindung wiedergegeben, wobei jetzt in der dritten Phase Tder Gleichrichter 11 und sein Steuergerät 10. das seinerseits mit den Geräten in den Phasen R und .9; 7 und 8 synchronisiert ist, angeordnet ist.

Im Nutzgerät 1 werden nun gemäß Fip.6 die im jeweiligen Abstand von 120° el. aufeinanderfolgenden drei Halbwellen des Dreiphasennetzes wirksam, so daß ein langer dauernder und gleichmäßigerer Stromimpuls ohne große Einbrüche genutzt werden kann. Diese dreiphasige Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn niedrigere Frequenzen als die halbe Netzfrequen/ benötigt werden.

Zur Leistungssteuerung im Nutzgerät bei Thyristoren in mehreren Phasen kann der Thyristor von nur einer, jedoch auch die Thyristoren von zweien oder von allen drei Phasen anschnittgesteuert werden, wodurch ein sehr großer Regelbereich verfügbar wird.

Die in der Zeichnung gezeigten Beispiele /eigen 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 Netzfrequen/ zum Antrieb von Nutzgeräten ausgeschnitten werden.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der erfitidungsgemäßcn Schaltung zum Betrieb von elektromagnetischen Schwingantrieben, wobei, bedingt durch die Eigencharaktcristik dieser Schwingantriebe, die Anschnittsteuerung der ersten Halbwelle nur einer Phase ausreicht, um einen großen Leistungsbereich im Nuizgerät zu verändern.

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.

Durch die vorliegende erfindungsgemäße Schaltung ergibt sich eine günstige Form der nutzbaren Grundwelle der Stromimpulsc ohne starke Einbrüche, wie sie bei Halbwcllen aus einer Phase vorkommen, und eine günstigere Belastung der im allgemeinen zur Verfugung stehenden dreiphasigen Energieversorgungsnetze.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. 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 Netzwechselspannunj; beträgt, wobei die in die Wicklung des Elektromagneten einfließenden Stromimpulse durch einen steuerbaren Einkristallgleichrichter aus dem sinusförmigen Netzwechselstrom ausgeschnitten sind und die Steuerung des Einkristallgleichrichte.s durch einen Multivibrator erfolgt, der ihn mit im Vergleich zur Netzperiodendauer kurzen Impulsen im Rhythmus der gewünschten Frequenz von einem ganzzahiigen Bruchteil der Netzfrequenz beaufschlagt, nach Patent 12 62 431, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechende gleichgerichtete Arbeitswellen vom Bruchteil der Netzfrequenz aus zwei oder mehr Phasen eines Mehrphasennetzes parallel geschaltet die Wicklung des Elektromagneten speisen (F i g. 3 bis 6).

2. Schaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die gleichgerichtete Arbeitswelle nur einer Phase zur Leistungssteuerung anschnittgesteuert ist (F i g. 3,4).

3. Schaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die paralleigeschaltcten Arbeitswellen an zwei oder drei Phasen anschnittgesteuert sind

(F ig. 5.6).

4. Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der .Schwingbreite die synchronisierende Wechselspan- 3s niing von einer am Netz, angeschlossenen Phasenschieberbrücke hergeleitet ist, wodurch die Phasenlage der Steuerimpulse und damit der Anschnitt der treibenden Netzspannungshalbwelle um nahezu 180 el. einstellbar ist.