DE1763453C3 - Schaltungsanordnung zur Steuerung der Ausgangsspannung einer Gleichrichterschaltung - Google Patents

Description

F i g. 10 eine andere Aiisfiihrungsform eines Zündstromkreises in Form eines Ringzähler,

Fig. 11 den Eingangsstromkreis für die Ausführungsform des Zündstromkreises gemäß Fig. 10.

Das in F i g. 1 wiedergegebene Blockschaltbild zeigt das Schallprinzip des Steuerstromkreises 20 zwischen seinen Wechselstromzuleitungen 21. 22 und 23 und seinen Gleichstromschienen 24 und 26.

Ein an das Wechselstromnetz angcsc'ilossener Transformator 29, dessen Primär- und dessen Sekundärwicklungen in an sich bekannter Weise teils in Dreieck-, teils in Sternschaltung miteinander verbunden sind, erzeugt die notwendigen Leitung-zu-Leitung-Spannungen und die Leitung-zu-Nullpunkt-Spannungen.

Der Steucrstromkreis 20 umfaßt weiterhin eine Regelstufe 30. dessen einstellbare Regelsignale 300 zur Steuerung der Größe des Gleichstromes in den Stromschienen 24 und 26 den Eingängen von Reglerstromkreiscn 38 zugeführt werden. Diese Reglerstromkreise 38 sind miit ihren Ausgängen an zyklisch arbeitenden Zündstromkreisen 44 angeschaltet.

Jeder der Zündstromkreise 44 bestimmt den Leitzeitraum von Gleichrichtern 401 bis 406 einer an die Ausgänge der Zündstromkreise 44 angeschlossenen Glcichrichterbrücke 40. Jeder der Zündstromkreise 44 — im einzelnen die Zündstromkreise 441 bis 446 — weist drei Eingänge auf, von denen ein Eingang mit dem zugeordneten Ausgang eines von drei den Beginn der Zündperiode bestimmenden Zündkreisen 34 — im einzelnen mit dem Ausgang der Ziindkreise 341, 342 bzw. 343 — verbunden ist. Die Eingänge dieser Zündkreise 34 sind mit den Ausgängen Λ, ß, C des Transformators 29 verbunden.

Ein weiterer Eingang jedes der Zündstromkreise 44 ist unter Zwischenschaltung eines Verzögerungsstromkreises 64 mit dem zugeordneten Ausgang eines von drei bei maximalem Zündwinkel das Ende der Zündpciiode bestimmenden Sperrkreisen 36 — im einzelnen mit dem Ausgang der Sperrkreise 361, 362 bzw. 363 — verbunden. Die Eingänge dieser Sperrkreise 36 sind ebenfalls, jedoch phasenverschoben, mit den Ausgängen /4, B. C des Transformators 29 verbunden.

Der dritte Eingang jedes der Zündstromkreise 44 ist mit jedem der Ausgänge der Reglerstromkreise 38 — im einzelnen mit den Ausgängen der Reglerstromkreise 381 bft 386 — verbunden. Diese Reglerstromkreise 38 sind wäh^rend der Zündperiode wirksam und sind an die Ausgänge CA, CB, AB, AC, BC und BA des Transformators 29 sowie mit einem weiteren Eingang an die Regelstufe 30 angeschlossen.

Die Zündstromkreise 441 bis 446 sind, wie noch ausgeführt wird, unter Zwischenschaltung eines Regelkreises 600 untereinander verbunden.

Die Zündkreise 34, die Sperrkreise 36 und die Reglerstromkreise 38 enthalten jeweils von Wechselspannungssignalen gespeiste Nullspannungsindikatoren. Diese Nullspannungsindikatoren können als Differentialverstärker, als Schmitt-Trigger oder in ähnlicher Weise geschaltet sein und liefern Impulse in Abhängigkeit von der Polarität der Eingangssignale derart, daß sich ihr Ausgangssignal ändert, sobald das Eingangssignal seine Polarität ändert oder durch Null geht.

Im Ausführungsbeispiel sind nachfolgend diese Kreise in der Schaltung als Differentialverstärker beschrieben. In F i g. 4 sind die mit dem Zündstromkreis 442 verbundenen Kreise dargestellt. Hierbei ist dem Zündkreis 342 eine erste Phase A, dem Sperrkreis 362 eine zweite Phase B der Eingangswechsel spannung und dem Reglerstromkreis 382 die Leitung zu-Leitung-Phase CB zweier Eingangswechselspan nungen zugeordnet.

Die ZUnd- und die Sperrkreise 34 bzw. 36 weisen je weils einen direkten und einen umgekehrten Ausganj auf. Zur Steuerung des Zündstromkreises 442 wird de umgekehrte Ausgang des Zündkreises 342 und der um gekehrte Ausgang des Sperrkreises 362 benötigt, wo

ίο hingegen der direkte Ausgang des Zündkreises 342 at den einen Eingang des Zündstromkreises 445 und de direkte Ausgang des Sperrkreises 362 an den zweiter Eingang dieses Zündstromkreises 445 angeschalte sind.

is Ist das Eingangssignal des Zündkreises 342 positiv so liegt an dessen direktem Ausgang ein Ausgangssigna vor, nicht dagegen am umgekehrten Ausgang. Ist da: Eingangssignal negativ, liegt das Ausgangssignal ver tauscht vor. In gleicher Weise entstehen Ausgangs

so signale an den Ausgängen des Sperrkreises 362.

Die beiden Eingangssignale des Reglerstromkreise! 382 sind derart miteinander gekoppelt, daß, wenn da: Regelsignal 300 der Rcgelstufe 30 gegenüber dem von Transformator 29 abgenommenen Eingangssignal ne gativ ist, ein Ausgangssignal am direkten Ausgang de:

Reglers' iomkreises 382 vorliegt, im anderen Fall keif Ausgangssignal am direkten Ausgang abgegeben wird Der Zündstromkreis 442 erzeugt für den Gleich

richter 402 der Brücke 40 Zündsignale. Der Gleich richter 402 ist zwischen der 5-Phase des Wechselstro mes und der Stromschiene 24 geschaltet.

Die Elemente des Zündstromkreises 442 enthaltet miteinander gekoppelte NAND-Gatter 62, 66, 68, 7< und 76, die ein Ausgangssignal nur dann erzeugen wenn geeignete Eingangssignale eingespeist werden Nicht die Größe der Signale, sondern deren Zuständi bestimmen also das Ausgangssignal, etwa dadurch, öl ein Signal unabhängig von seiner Größe vorhanden is oder nicht. Zwei Zustände bilden demnach sogenannt!

Binärsignale.

Die logischen Elemente sind derart miteinander ge koppelt, daß sie den Zustand ihres Ausgangs vor einem Zustand mit einem Signal in einen Zustanc ohne Signal, oder umgekehrt, verändern, abhängig vom Einspeisen eines oder mehrerer binärer Eingangs signale.

Das NAND-Gatter 62 erhält einen Impuls vorr umgekehrten Ausgang des Zündkreises 342 uiui einer weiteren Impuls vom umgekehrten Ausgang de:

Sperrkreises 362 unter Zwischenschaltung des Ver zögerungsstromkreises 64.

Der Impuls des umgekehrten Ausgangs des Zünd kreises 342 wird als ein Eingangssignal dem NAND Gatter 66 zugeleitet. Das andere Eingangssignal zun NAND-Gatter 66 ist das Ausgangssignal des NAND Gatters 68. Das NAND-Gatter 68 erhält seinerseit: ein Eingangssignal vom Ausgang des NAND-Gatter: 66 sowie das Ausgangssignal des NAND-Gatters 6', und den Ausgangsimpuls des Reglerstromkreises 382 Die Eingangssignale werden dem NAND-Gatter 61 immer dann eingegeben, wenn die Spannung zwischei Phase C und Phase B positiver ist als das Regelsigna 300 der Regelstufe 30.

Das Ausgangssignal des NAND-Gatters 66 dient al:

Eingangssignal für einen Multivibrator 72 und be wirkt, daß dieses für eine gewünschte Zeitdauer, die de Länge des längsten gewünschten Zündsignals ent spricht, sperrt. Die Länge des Zündsignals und dami

das Zeitintervall des Multivibrators 72 wird von der Art der Wechsclstromquellc. des Verbrauchers 28 und der Gleichrichter in der Gleichrichterbrücke 40 bestimmt. Beispielsweise kann das Ausgangssignal 0,23 Millisekunden lang blockiert sein.

D-ii Ausgangssignal des Multivibrators 72 wird als Eingangssignal dem NAND-Gatter 74 und über eine Leitung 71 dem Zündstromkreis 441 zugeführt. Das NAND-Gatter 74 erhält weiterhin ü'jpr eine Leitung 73 ein Eingangssignal des Multivibrators des Zünd- to Stromkreises 443, der den Gleichrichter 403 steuert, welcher die negative Stromschiene 26 mit der Phase C der Wechselstromquelle verbindet.

Das NAND-Gatter 74 steuert das NAND-Gatter 76 aus, welches auch ein Signal über die Leitung 110 erhalten kann. Der Ausgang des NAND-Gatters 76 ist über einen Umkehrverstärker 78 an die Basis eines Transistors 79 gelegt, welcher wiederum mit Transistoren 80 und 85 und Gleichrichtern 81 und 83 verbunden ist. Der Transformator 85 wird von der Wechselstromzuleitung 21 gespeist. Der Ausgang des Transformators 80 ist mit einem Diodengleichrichter 82 und dein Gleichrichter 402 verbunden.

Die nachfolgend wiedergegebene Tabelle I zeigt die Verknüpfungen zwischen den einzelnen Elementen des Steuei'stromkreises 20, und zwar in der oberen Hälfte die Anschaltung und Zündung des zugeordneten Gleichrichters und die Verbindung zwischen der jeweiligen Wechselstromphase und der Gleichstromschiene in bezug auf jeden der Zündstromkreise, und in der unteren Hälfte den verwendeten Ausgang der jeweiligen Zünd-, Sperr- und Reglerstromkreise.

Tabelle

Zündstrom kreis	Gleichrichter, dessen Eingang an den Zündstromkreis gelegt ist	Gleichrichter, gezündet von Zündstromkreisen	Verbindung Wechsclstromphusc zu üieichslromschicne
441 442 443 444 445 446	401 402 403 404 405 406	401, 406 402, 401 403, 402 404, 403 405, 404 406, 405	negative Schiene zu C-Phase ß-Phase zu positiver Schiene negative Schiene zu /f-Phase C-Phase zu positive Schiene negative Schiene zu fl-Phase Λ-Phase zu positiver Schiene

Zündstrom kreis	Zündkreis und verwendete Wechselstromleitung zur Nullpunkt-Spannung	Sperrkreis und verwendete Leitung zur Nullpunkt-Spannung	Reglerstromkreis und verwendete Leitung-zu-Leitung- Spannung
441 442 443 444 445 446	341 direkt*) B 342 umgekehrt**) A 343 direkt C 341 umgekehrt B 342 direkt A 343 umgekehrt C	361 direkt C 362 umgekehrt B 363 direkt A 361 umgekehrt C 362 direkt B 363 umgekehrt A	381 CA 382 CB 383 AB 384 ^C 385 BC 386 BA

*) direkt ■-- direkter Ausgang des Stromkreises, **) umgekehrt — umgekehrter Ausgang des Stromkreises.

Jeder der Zündstromkreise erhält weiterhin ein Eingangssignal des Zündstromkreises, der die folgende Phase des Wechselstromnetzes steuert. Beispielsweise erhält der Zündstromkreis 441, der den Gleichrichter 401 in der Phase C steuert, ein Signal vom Zündstromkreis 446, der den Gleichrichter 406 in der Phase A steuert. Die Zündstromkreise sind auch mit dem Ausgang de.> Multivibrators zum Zündstromkreis, der die vorangegangene Phase der Wechselstromzuleitung steuert, verbunden. Beispielsweise liefertderZündstromkreis 441 ein Multivibratorausgangssignal zum Zündstromkreis 446.

F i g. 2 zeigt die für den Betrieb des Steuerstromkreises erforderlichen verschiedenen Spannungssignale.

Zum Zeitpunkt T₁ gemäß F i g. 2 ist die Spannung zwischen Phase A und dem Nullpunkt positiv gegenüber dem Nullpunkt oder Erde (Kurve A). Diese Spsnnung, die den Zündkreis 342 regelt, sperrt Signale aus dem umgekehrten Ausgang dieses Stromkreises. Die Spannung zwischen Phase B und dem Nullpunkt, deren Verlauf die Kurve B in F i g. 2 zeigt und die den Sperrkreis 362 regelt, ist ebenfalls positiv zum Nullpunkt und verhindert, daß ein Signal aus dem umgekehrten Ausgang dieses Stromkreises abgegeben wird.

Auch ist zum Zeitpunkt T₁ das Regelsignal 300 negativ gegenüber der Spannung zwischen Phase C und Phase B, so daß es ein Signal am direkten Ausgang des

Reglerstromkreises 382 erzeugt.

Zum Zeitpunkt T₂ geht die Spannung zwischen Phase A und dem Nullpunkt durch Null und beginnt negativ zu werden. Die negativeSpannungbewirktdann daß der Zündkreis 342 ein Ausgangssignal von seinen; umgekehrten Ausgang an die NAND-Gatter 62 und 6t liefert. Da am anderen Eingang dieser beiden Element« kein Signal vorhanden ist, verändert sich deren Aus gangssignal nicht. Vielmehr lassen die Eingangssignali der NAND-Gatter 62 und 66 den Zündstromkreis 44!

Zündimpulse immer dann an den Gleichrichter 40: geben, wenn die Spannung zwischen Phase A und den Nullpunkt negativ ist. Der jeweilige Zündpunkt win durch das Ausgangssignal des Reglerstromkreises 38

409 607/26

763 453

ίο

oder im Falle, daß kein Zündsignal des Rcglerstromkreises 382 vorhanden ist, durch ein Signal des Sperrkreises 362 bestimmt.

Zum Zeitpunkt T₃ wird das Regelsignal HOO positiver als die Spannung zwischen Phase C und Phase B. Diese Umkehrung der Polaritäten der Eingangssignale am Reglerstromkreis 382 läßt das Ausgangssignal seines direkten Ausganges und eines der Eingangssignal zum NAND-Gatter 68 verschwinden, so daß dieses ein Ausgangssignal abgibt, das zusammen mit dem Ausgangssignal des Zündkreises 342 dem NAND-Gatter 66 zugeführt wird, wonac'i das Ausgangssign.il dieses Elementes verschwindet. Das hat zur Folge, daß da.i NAND-Gatter 68 kein weiteres Eingangssignal erhält, dann aber ein Ausgangssignal liefert.

Das Fehlen eines Ausgangssignals am NAND-Gatter 66 löst den Multivibrator 72 aus und sperrt ihn während seiner Betriebszeit, beispielsweise 0,23 Millisekunden. Dies läßt das Eingangssignal am NAND-Gatter 74 verschwinden und ein Ausgangssignal an dessen Ausgang auftreten.

Bei vorhandenem Ausgangssignal des Multivibrators 72 wird dieses dem NAND-Gatter 74 zugeführt und blockiert zusammen mit dem Zündsignal des Zündstromkreises 443 den Ausgang des NAND-Gatters 74, um sicherzustellen, daß keine weiteren Zündimpulse dem Gleichrichter 402 zugeführt werden.

Gemäß F i g. 2 wird als nächster Kreis der Zündstromkreis 443 ausgesteuert. So wird zum Zeitpunkt Γ, die Spanning zwischen Phase A und Phase B negativer als das Regelsignal 300. Das bewirkt, daß der Reglerstromkreis 383 ein Signal an den Zündstromkreis 443 liefert, um ein Zündsignal an den Gleichrichter 403 in der gleichen Art zu liefern, wie der Rcglcrstromkreis 382 ein Signal an den Zündstiomkreis 442 liefert, um ein Zündsignal am Gleichlichter 402 zu erzeugen. Der Gleichrichter 403 schaltet, wenn er leitend wird, den Gleichrichter 401 ab. Dies hat zur Folge, daß die Wechselstromzuleitungen Spannung zur positiven Gleichstromschiene 24, dem Verbraucher 28 und der negativen Gleichstromschiene 26 führen. Jeder der Zündstromkreise 44 erzeugt Zündsignale für zwei Gleichrichter. Jeweils ein leitender Gleichrichter schaltet einen der vorher leitenden Gleichrichter ab.

Zum Zeitpunkt T₅ werden die Gleichrichtet 404 und 403 durch den Zündstromkreis 444 leitend gemacht, und der Gleichrichter 402 wird abgeschaltet. Die Spannung zwischen Phase A und Phase C wird dann den Gleichstromschienen zugeführt. Dies erfolgt periodisch, um den Gleichstromschienen jeweils gleichgerichteten Wechselstrom zuzuführen. Die Folge, in der die Gleichrichter leitend und nichtleitend sind, ist F i g. 2 zu entnehmen.

Der Zeitpunkt, zu dem Zündimpulse den Gleichrichtern zugeführt werden, hängt von der Größe des Regelsignals 300 ab. Wenn dieses beispielsweise erhöht wird, wird der Punkt T-, nach T₂ verschoben. Der Gleichrichter 402 zündet früher und leitet langer. Wenn das Regelsignal 300 verringert wird, wird der PUnRtT₃ weiter vom Punkt T₁ bewegt, und das Zünden des Gleichrichters 402 wird verzögert. Dadurch leitet erkürzer, und der Wechselstrom, der der positiven Glei"hstmmschicnc 24, dem Verbraucher 28 und der negativen (ilcichstromschiene 26 zugeleitet wird, wird geringer.

Der Sperrkreis 362 steuert den Zündstromkreis 442, wenn kein Regelsignal am Zündstromkreis anliegt, um den Gleichrichter 402 /u zünden, so daß dieses während de:, let/leren Teils seines Leitzcitraumes leitend gemacht wird.

I ni Falle, daß ein Regelsignal 300 an den Zündstromkreis 442 geleitet wird, wie in F' i g. 2 gezeigt, wird der Sperrkreis 362 von der Spannung zwischen Phase B und dem Nullpunkt gesperrt. Zum Zeitpunkt T_a kehrt diese Spannung gegenüber dem Nullpunkt um, und die Phase B wird negativ. Zum Zeitpunkt T_n wird der Gleichrichter 402 durch den Zündstromkreis 442 lei-

ίο tend, nachdem der Multivibrator 72 in seinen normalen Zustand zurückgekehrt ist. Wenn die Polarität diese Spannung umkehrt, tritt ein Ausgangssignal am umgekehrten Ausgang des Sperrkreises 362 auf. Dieses Ausgangssignal durchläuft den Verzögerungsstromkreis 64 und tritt aus diesem ungefähr 0,7 Millisekunden oder 15 elektrische Grad später wieder aus.

Ist jedoch die Polarität des Regelsignals 300 bezüglich der Spannung zwischen Phase C und Phase B nicht dann umgekehrt, wenn die Spannung zwischen der Phase B und dem Nullpunkt zu Null wird, d. h., wenn der Sperrkreis 362 nicht vor den 0,7 Millisekunden nach dem Zeitpunkt T₆ in Betrieb gebracht wurde, steuert der Sperrkreis 362 den Zündstromkreis 442, so daß der Gleichrichter 402 0,7 Millisekunden nach dem Nulldurchlauf zündet.

F i g. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Zündstromkreises 442. Hiernach ist der direkte Ausgang des Sperrkreises 362 über den Verzögc-rungsstromkreis 64 direkt mit dem NAND-Gatter 68 in jedem der Zündstromkreise 44 verbunden.

Da die Zündkreise 34 den maximalen Zündwinkel und die Sperrkreise 36 den Mindestzündwinkel für den Gleichrichter der Brücke 40 bestimmen, können übermäßige oder zu geringe Regelsignale der Regelstufe 30 keine falsche Arbeitsweise der Zündstromkreise 44 hervorrufen. Wenn beispielsweise ein übermäßiges Regelsignal von der Regelstufe 30 erzeugt wird, hätte dieses Signal normalerweise die Neigung, den Zündwinkei des Gleichrichters stark vorzuverlegen. Bei den Zündstromkreisen 44 würde dies dem Punkt entsprechen, an dem der Zündkreis 34 den Zündstromkreis 44 zündet. Dadurch kann ein übermäßiges Regelsignal den Zündwinkel nur bis zu diesem Punkt vorverlegen, was ein fehlerhaftes Arbeiten des Steuer-Stromkreises verhindert.

Auch kann ein zu kleines Regelsignal der Regelstufe 30 den Zündwinkel des gesteuerten Gleichrichters nur bis zu dem Punkt vorverlegen, bei dem der Sperrkreis 36 den Zündstromkreis 44 zünden läßt.

Die Zündstromkreise 44 erzeugen Signale an den Gleichrichtern 401 bis 406 der Gleichrichterbrücke 40 für den gesamten Zeitraum, währenddessen die Mukivibratoren 72 keine Ausgangssignale liefern. Wenn aus irgendeinem Grunde die Spannungen an den Wechsel-Stromzuleitungen ausfallen oder unregelmäßig werden und die Gleichrichter nicht bei oder nach Beginn des Zeitraumes zünden, dann zünden sie die Gleichrichter, sobald sie in ihren normalen Zustand zurückgekehrl sind. Es können also diese Spannungen längere Zeil ausfallen, ohne daß der Betrieb des Steuerstromkreises 20 beeinträchtigt wird.

Die Richtung des Stromes durch den Verbraucher2Ϊ kann durch eine zweite Gleichrichterbrücke 42 umgekehrt werden. Diese enthält, wie in F i g. 6 gezeigt, die Gleichrichter 421 bis 426, weiche derart verbunder sind, daß Strom in die Stromschiene 26 und vor der Stromschiene 24 fließt, wodurch die Richtung des Stromes durch den Verbraucher umgekehri

Il

'ird. Die Gleichrichter 421 bis 426 werden urch Jie Zündstromkreise 451 bis 456 gesteuert, die ientisch mit den Zündstromkreisen 441 bis 446 sind, eder der Steuerstromkreise ist mit einem 7ündkreis 34, inem Reglerstromkreis 38 und einem Sperrkreis 36

versehen, die den. entsprechenden Zündstromkreis
ebenso wie die Zündstromkreise 441 bis 446 aussteuern.
Die Verbindung der Zündkreise 34, Reglerslromkreise 38 und Sperrkieise 36 mit den Zündstromkreisen
451 bis 456 ist in der folgenden Tabelb II gezeigt.

Tabellen

Zündstromkreis

451

452
453
454
4f5
456

Gleichrichte, mit einem

Gitter, das einem

Zündstromkreis

zugeordnet ist

421 422 423 424 425 426

Gleichrichter, gezündet durch Zündstromkreise

421, 426

422, 421

423, 422

424, 423

425, 424

426, 425

Verbindung Plv.isc /ur Gleichstrumschicne

C-Phasc zur G!eichstromschienc 26
Schiene 24 zur ß-P'uise
Λ-Phase zur Schiene 26
Schiene 24 zur C-Phase
ß-Phase zur Schiene 26
Schiene 24 zur /!-Phase

	Verwendeter Zündkreis
Zündstrom	und Wechsclstromleitung
kreis	zur Nullpunkt-Spannung
451	341 umgekehrt B
452	342 direkt A
453	343 umeekehrt C
454	341 direkt B
455	342 umgekehrt A
456	343 direkt C

Verwendeter Sperrkreis

und Leitung zur
Nullpunkt-Spannung

umgekehrt C

362 direkt B

363 umgekehrt A

361 direkt C

362 umgekehrt B

363 direkt A

Verwendeter Reglerstromkieis
und l.eiumg-zu-l-citung-Spannun:

381 umgekehrt CA

382 direkt CB

383 umgekehrt AB
. 384 umgekehrt AC

385 umgekehrt BC

386 umgekehrt BA

Um Kurzschlüsse durch den Verbraucher 28 zu verhüten, die dadurch verursacht werden, daß sowohl die Gleichrichterbrücke 40 als auch die Gleichrichterbrücke 42 gleichzeitig im leitenden Zustand sind, enthält der Steuerstromkreis 29einenSonderstromkreis32, der nur eine der Gleichrichterbrücken Strom leiten läßt. Der Sonderstromkreis 32 nutzt die Polarität des Regelsignals 300 aus, das von der Regelstufe 30 eräugt wurde, um entweder die Zündstromkreise 44 oder 45 anzuregen.

Wie die F i g. 7 im einzelnen erkennen läßt, wird das Regelsignal 300 der Regelstufe 30 dem Eingang eines Differentialverstärkers 90 über die Leitung 89 zugeführt. Der Differentialverstärker 90 hat einen direkten Ausgang 92 und einen umgekehrten Ausgang 94. Wenn das Regelsignal 300 positiv ist, liegt am Direktausgang 92 ein Ausgangssignal, während der umgekehrte Ausgang 94 ohne Signal ist. Für die andere Polarität des Regelsignals 300 ist die Einstellung umgekehrt.

Der Sonderstromkreis 32 enthält eine Verzögerungsstufe 104, die zwischen den Gleichrichterbrücken 40 und 42 umschaltet, wenn während des Verzögerungsintervalls das Signal für den stromlosen Fall anliegt.

Die Verzögerungsstufe 104 kann als Multivibrator geschaltet sein. Das Verzögerungsintervall kann beispielsweise 0,23 Millisekunden betragen. Die Übertragung des Eingangssignals bis zur Verzögerungsstufe 104 wird für einen kurzen Zeitraum durch einen. Kondensator 105 verzögert, damit die Verzögerungsstufe 104 sic'.i neu einstellen kann.

Der Sonderstromkreis 32 enthält weiterhin eine Koinzidenz-Stufe 106 und steuert eine Flip-FIop-Stufe 108 und einen Ausgangskreis 109, um entweder

60 die Zündstromkreise 44 oder 45 wirksam werden zu lassen.

Die Koinzidenzstufe 106 spricht auf das Signal für Stromlosigkeit der Brücke, auf ein Signal, das anzeigt, welche Brücke sich im leitenden Zjstand befindet ur.d auf ein Signal an, welches anzeigt, daß die leitende Brücke die Polarität des ersten Be.Lgssignals hat.

Der Ausgangskreis 109 liefert über Leitungen 110 und 112 den Zündstromkreisen 44 bzw. 45 Signale, welche die eine oder di; andere Gleichrichterbrücke 40 bzw. 42 zünden.

Um die Gleichrichterbrücke 40 zu zünden un. die Brücke 42 zu sperren, wird die Regelstufe 30 eingeschaltet, wodurch am Ausgang 92 des Differentialverstärkers 90 ein Signal erzeugt wird. Gleichzeitig werden die logischen Elemente der Verzögerungsstufe 104, der Koinzidenzstufe 105, der Flip-Flop-Stufe 108 und des Ausgangskreises 109 gesteuert, so daß die zu den Zündstromkreisen 44 führende Leitung 110 stromführend ist, während die Leitung 112 stromlos bleibt, wodurch die Zündstromkreise 45 blockiert sind.

Soll dagegen von der GJeichrichterbrücke 40 auf die Brücke 42 umgeschaltet werden, um die Polarität des Gleichstromes in den Stromschienen 24 und 26 umzukehren, so wird die Regelstufe 30 so eingestellt, daß si« die Polarität des zum Differentialverstärker 90 führenden Regelsignals 300 umkehrt. Dadurch werden dis Zündwinkel der Gleichrichter 401 bis 406 in dei Brücke 40 verschoben, wodurch der Strom durch der Verbraucher 28 verringert wird. Diese Polaritiitsum kehr des Eingangssignals zum Differentialverstärker 9( blockiert das Ausgangssignal des Ausgangs ·>2. laß aber ein Ausgangssignal am Ausgang 94 entstehen

Durch die logische Verknüpfung der Schaltelemente dieses Sonderstromkreises 32 entsteht schließlich in der Leitung 112 ein A jsgangssignal. Werden die Gleichrichter 421 bis 426 gezündet, beginnt wieder Strom in den Wechselstromzuleitungen 21, 22, 23 zu fließen. ι

Ist der Strom in den Wechselstromzuleitungen 21 bis 23 wieder Null, beginnt die Verzögerungsstufe 104 zu arbeiten. Solange diese wirksam ist, wird der Sondeistromkreis 32 ausgesteuert.

Statt eines Verzögerungsstromkreises 64 in jedem der iu Sperrkreise 361, 362 und 363 kann ein getrennter Stromkreis verwendet werden, der die Signale für all diese Verzögerungsstromkreise erzeugt, l·' i g. 8 zeigt einen Str&m!;reis 500 mit einem einzelnen Verzögerungskreis 502. Der Stromkreis 500 wird von den Sperrkreisen 36 gesteuert, sobald die Spannung zwischen dem Nullpunkt und den Phasen A, B und C sich in ihrer Polarität ändert.

Die Ausgänge des Sperrkreises 361 sind mit den Uinkehrgattern 508 und mit einer Reihe von Eingangs-NAND-üattern 504 verbunden, die mit einem NAND-Gatter 506 verbunden sind, das den Verzögerungskreis 502 steuert. Der Verzögerungskreis 5Ö2 und die Umkehrgatter 508 sind beide mit den Ausgangs-ΝΛ N D-Gattcrn 510 verbunden, die ihrerseits mit einer 1 lip-Flop-Stufe 512 verbunden sind, die gegenseitig ausschließende Ausgungssignale erzeugt. Jedoch wird das Arbeiten der Hip-Flop-Stufe 512 durch den Verzögerungskreis 502 \ erzögert, nachdem die Leitung zur Nullpunkt-Spannung in den Wechselstromzulei-Hingen 21, 22 und 23 durch Null verläuft. Die Ausgangssignalc der Flip-Flop-ätufe 512 werden den entsprechenden Zündstromkreisen zug. leitet, so daß diese Siromkreise am Ende des Zeitintervalls ein Zündsignal erzeugen, währenddessen der mit dem Zündstromkreis verbundene Gleichrichter leitet.

Der Verzögerungskreis 502 umfaßt die NAND-Gatter 506 und 507 und den Multivibrator 526, der normalerweise ein Alisgangssignal erzeugt, jedoch nicht, so- ■ lange ein Eingangssignal zugeführt wird. Der Ausgang des NAND-Gatters 506 ist mit dem NAND-Gatter 528 verbünde!¹., dessen Ausgang mit dem NAND-Gatter ^30 verbunden ist. das ebenfalls ein Eingangssignal von, Multivibrator 526 erhält. Das NAND-Gatter530 erzeugt ein Ausgangssignal zu den NAND-Gattern528 und 532. Letzteres NAND-Gatter erhält auch ein Eingangssignal vom Mullivtbratoi 526. Sein Ausgang wird einem NAND-Gatter 534 und damit den Ausgangs-N AN D-Gattern 510 zugeleitet.

Die 1- i g. 9 und 10 zeigen eine andere Aiisführungs- $_u form der Zündstromkreise 44 und der dazugehörenden weiteren Stromkreise. Soweit möglich, sind identische Elemente mit gleichen Bezeichnungen wie in F i g. 4 angegeben.

Die Reglerstromkrcise 38, die von der vom Trans- 5;, formator 29 gelieferten Spannung zwischen den Leitungen gesteuert werden, steuern die Zündstromkreise 44 derart, daß ein Zündsignal den Gleichrichtern 401 bis 406 immer dann zugeführt wird, wenn die Lcitungzu-Leitung-i'pannung geringer ist als das Regelsignal 6m 300, vorausgesetzt, daß die Zündkreise 34 die Zündstromkreise 44 ausgelöst haben.

Während des Umschalter·* zwischen den Gleichrichtern vergeht ein Zeitraum, in dem zwei Gleichrichter im !eilenden Zustand sind und entweder ihre Ano- G5 den oder ihre Kathoden mit der gleichen Gleichstromschicin: verbunden sind. Dies erzeugt einen Kurzschluß /wischen beiden Gleichrichtern, der als »Umschaltknoien« bezeichnet wird und der bewirkt, daß die momentane Leitung-zu-Leitung-Spannung geringer ist als das Regelsignal 300, wodurch eine fehlerhafte Arbeitsweise des Steuerstromkreises 20 eintreten kann, wenn nicht Vorkehrungen getroffen sind. Beispielsweise leiten gemäß F i g. 3 vor dem Zeitpunkt T₁₀ die Gleichrichter 405 und 406 zur positiven Gleichstromschiene 24", dem Verbraucher 28 und der negativen Gleichstromschiene 26. Zum Zeitpunkt 7",o erzeugen die Zündkreise 342 ein Zündsignal zum Zündstromkreis 442. Das bedeutet, daß der Gleichrichter 402 immer dann leitet, wenn diese Spannung kleiner als das Regelsignal 300 ist. Zum Zeitpunkt Tj₁ wird der vorherige Gleichrichter 401 durch den Zündstromkreis 441 gezündet, wenn die Spannung zwischen Phase C und Phase A geringer wird als das Regelsignal 300. Da sowohl der Gleichrichter 405 als auch der Gleichrichter 401 jetzt leiten, wird die Wechselstromzuleitung 23 durch die negative Gleichstromschiene 26 mit der Wechselstromzuleitung 22 kurzgeschlossen, bis der Gleichrichter 405 schließt. Dadurch bricht die Spannung zwischen Phase C und Phase B zusammen und fällt unter das Regelsignal 300. Dies würde normalerweise bewirken, daß der Reglerstromkreis 382 ein Zündsignal zu dem Gleichrichter 402 durch den Zündstromkreis 442 erzeugt. Das bedeutet ein früheres Leiten des Gleichrichters 402 zum Zeitpunkt T_n anstatt zum Zeitpunkt Ti₂.

Um dieses Problem zu überwinden, erfordert die Ausführungsform der Zündstromkreise 44, wie in F i g. 10 gezeigt, daß der durch das Zünden eines der Gleichrichter verursachte Umschaltknoten in der Leitung-zu-Leitung-Spannung verschwindet, bevor ein darauffolgender Zündstromkreis 44 ausgesteuert wird. Tritt er dagegen nicht auf, wird der Betrieb des Sleuerstromkreises 20 nicht beeinflußt. Ein Schutz gegen falsche Steuerung infolge Umschaltknoten wird durch Zuschaltung eines Regelkreises 600 (F i g. 9) für die Zündstromkreise 44 A geschaffen (F i g. 10). Extrem schnelle Veränderungen des Regelsignals 300 können unter gewissen Umständen eine ähnliche fehlerhafte Arbeitsweise der Zündstromkreise 44 hervorrufen. Der Regelkreis 600 schützt auch dagegen. Der Regelkreis 600 regelt das aufeinanderfolgende Ansprechen der Zündstromkreise 44A, beispielsweise 442A, um die Gleichrichter 402 und 401 zu zünden, wonach mit genügendem Abstand ein Zündstromkreis 443A zum Zünden der Gleichrichter 403 und 402 anspricht, so daß kein Unischaltknoten verschwinden kann, bevor nicht der folgende Zündstromkreis angesprochen hat.

Der Regelkreis 600 verhindert ebenfalls, daß extrem schnelle Erhöhungen des Rcgelsignals 300 ein fehlerhafte: Ansprechen der Steuerung verursachen. Das kann eine beschleunigte Folgetätigkeit der Zündstromkreise 44 A erfordern, so daß die Regelung des Steuer-Stromkreises 20 unter gewissen Umständen beeinflußt werden kann. Der Regelkreis 600 begrenzt diese Folgeschaltgeschwindigkeit.

Die Zündstromkreise 44/1 arbeiten, wie F i g. 10 zeigt, derart, daß nicht nur ein Zündstromkreis nur nacheinander bis zu einer gegebenen Maximalschaltgeschwindigkeit gezündet werden kann, sondern auch, daß die Zündstromkreise nur in einer gewissen, vorher bestimmten Arbeitsfolge ausgesteuert werden können. So kann die aufeinanderfolgende Betätigung des Zündstromkreise , 443 A nur nach der Zeitverzögerung des Regelkreises 600 dem Betrieb des Zündstromkreises 442/) folgen. Ein solcher Zündstromkreis 44/1 wird

15 ¹⁶

s«sxi°^{dischen FoiBpschuuune ;iis} "^Rins" ^s^^^^^^^^^-

™ De^ Regelkreis 600 umfaßt mehrere NAND-Gatter den Regelkreises 600. _NAND-Gatter 648 er-602, 606, 610, 614, 618, 620, 624, 622 sowie einen mit- Das im Ausgang legend. NAtsυ . , tels eines Kondensators 613 auf 0,03 Millisekunden 5 »*>< ^d-^c''^d!5 £^^^ eingestellten Multivibrator612. Sämtliche Elemente vom NAND-G-tterW to ^ sind logisch miteinander verknüpft. Dieses Eingangss.gnaJ ⁵PJ'"^™_{in Zünd}signal er-Der über Induktionsspulen 603 am Wechselstrom- wahrend der ^Zundstr°^mk^^S ^J _omkreise 44 Λ in netz abgenommene Wechselstrom wird in hiermit in zeugt. ^D.^adu^arbei^ Je ^uM Serie geschalteten Gleichrichterbrücken 607 gleichge- .o de.-gewünschter^^R'"f^aJ^I^^a"^U _i;i_ND^atter_S648 richtet. Während des Kurzschließens beim Umschalten Der Ausgang «s Ausgangs _{fQhrt Das} ändert sich der Leitungsstrom, wodurch in den In- «JtaNANMrtW«^"Eingangssignal von duktionsspulen 603 Stromstöße induziert werden und NAND-G-tler «M erhal^ ein^ B _{? dn} jeweils ein Signal an die Leitung 616 abgegeben wird. jedem der Zundst °™^kre*^ ^₈ _ Regelkreis Ein beispielsweise als Schmitt-Trigger geschalteter ,₅ ^^^^^^^mnosiraftikxa^UA Amplitudenbegrenzer 617 läßt nur die Spitzenspannun- 600 immer dann. ^ⁿⁿJJ¹J" Gleichrichter der Gleichen durch und führt sie dem NAND-Gatter 618 zu. em Zunds.gn al zu.^"™ ^D-Calter 74 ist mit Solange keiner der Gleichrichter zündet, liegt auch nchterbrucke 40 leitet Das NANU _{und ?g ge}_ kein Signal an der Leitung 608 des Regelkreises 600 ™™^A^^™.S« dieser NAND-Gat- und damit an den Eingängen der NAND-Gatter 606 20 »haltet Der andere Eingang^ Leitungen 110 und 610 an. Das NAND-Gatter 602 erhält Signale vom ter erhalt fln S J J^JVcatter 76 und 75 Multivibrator 612, von der Leitung 608 und von e.ner oder 112 D e Ausgang^{dcr 1}^ _{?g zugeleit}et. Die am Eingang «»angeschlossenen Widerstands-Konden- werden "^^J^^Äer 78 und 77 wer sator-Kombination^. Bis der ^Kondensatorgdaden Ausgan g-d r ^lmke^,e^

,st, is^r'^g über den geerdeten Kondensator 2₅ ^ j^^^Z^™ Dioden-

ISl, ISl UCl Llugaiig uuli u\.u ₆^,„,.,..

kurzgeschlossen, so daß kein Signal am Eingang des
NAND-Gatters 602 anliegt. Die aus dem hierdurch
verursachten Ausgangssignal entstehende logische Verknüpfung bis zu dem NAND-Gatter 622 hat zur Folge,

daß ein Ausgangssignal zur Leitung 626 gesperrt 30 stärker 78 mit dem uieicnnciuci t«* ^.

wird, so daß keiner der Zündstromkreise arbeilet. terbrücke 40 verbunden sein und der Umkehrverstär-

Nach ungefähr 0,7 Millisekunden wird der Konden- k<:r 77 mit dem Gleichrichter 425 der Gleichrichter-

sator in der Widerstands-Kondensator-Kombination brücke 42.

604 geladen. Durch die logische Verknüpfung wird Um das richtige Regelsignal dem Zündstromkreis nunmehr ein Ausgangssignal des NAND-Gatters 622 35 442-4 zur Zündung der Gleichrichter 402 oder 425 zu-

übcr die Leitung 626 zu den Zündstromkreisen 44 A zuleiten, ist der Eingangskreis 700 vorgesehen, der die

abgegeben. Dieses Signal erzeugt in den Zündstrom- Signale entweder des Reglerstromkreises 382 oder des

kreisen ein Zündsignal zu den Gleichrichtern und zur Reglerstromkrcises 385 dem Eingangs-NAND-Gatter

Gleichrichterbrücke 40, wenn die entsprechenden Re- 640 zur richtigen Zeit zuleitet, je nachdem, welcher gelsignale, wie nachstehend beschrieben, angewendet 40 Gleichrichter gezündet werden soll,

werden. Wie F i g. 11 zeigt, weist der Eingangskreis 700 zwei

Die Zeitverzögerung von 0,7 Millisekunden bzw. Sätze parallelgeschalteter AND-Gatter 702 und 704

15 elektrische Grade verzögert das Anregen der Zünd- bzw. 706 und 708 auf. Die Eingänge des AND-Gatters

Stromkreise 44 A in ausreichendem Maße, um alle 702 enthalten den umgekehrten Ausgang des Differennotwendigen Spannungen den Zündstromkreisen zuzu- 45
leiten, bevor der Steuerstromkreis 20 tätig wird.

F i g. 10 zeigt eine Ausführungsform der als Ringzähler arbeitenden Zündstromkreise 44 A für den Regelkreis 600 oder Für einen Eingangskreis 700 (F i g. 11) bildet. Die Ausgänge der AiNU-uauci /«« -..» zur Steuerung einer zweiten Gleichrichterbrücke 42, 50 werden dem NOR-Gatter 710 zugeleitet, und der Ausmit dereine Gleichstromleiiitung von entgegengesetzter gang des NOR-Gatters 710 wird dem NAND-Gatter Polarität den Stromschienen 24 und 26 zugeführt wer- 712 zugeleitet. Das Ausgangssignal des NAND-Gatden kann. Die;s erübrigt einen zweiten Satz von Zünd- ters 712 bildet das Eingangssignal des Eingangsstromkreisen 45j einer Bipolaritätskontrolle, wie in NAND-Gatters 640 des Zündstromkreises 442Λ. F i g. 6 gezeigt. 55 Der Eingangskreis 700 wird vom Signal in den Lei-Entsprechend dem Zündstromkreis 442, der die tungen 110 und 112 und von den Ausgangssignalen der Zündsignale zu dem Gleichrichter 402 und der Reglerstromkreise 382 und 385 gespeist, die die Gleichrichterbrücke 40 führt, ist bei der vorliegenden Reglereingangssignale den Eingangs-NAND-Gattern Ausführungsform der Zündstromkreis in F i g. 10 mit 640 der Zündstromkreise 442A und 445/1 liefern, dem Bezugszeichen 442/4 bezeichnet, der NAND-Gat- 60 Der Ringzählerzündstromkreis arbeitet wie folgt: ter 66, 68. 640, 644, 646, (548, 650, 652, 660 aufweist. Nach 0,7 Millisekunden Zeitverzögerung des Regel-Wahlwcise kann auch der Stromkreis 500 (F i g. 8) ver- kreises 600 wird ein Eingangssignal dem Eingangswendet werden. Es ist dann die eine Ausgangsleitung NAND-Gatter 640 des Zündstromkreises und dem dieses Kreiseis mit dem Eingang des NAND-Gatters NAND-Gatter 650 über die Leitung 626 zugeleitet. Da 68 verbunden. Der dritte Eingang des NAND-Gatters 65 das NAND-Gatter 640 kein Eingangssignal vom direk-68 wird vom Ausgang des NAND-Gatters 640 ge- ten Ausgang des Reglerstromkreises 382 oder vom speist. Das NAND-Gatter 640 erhält ein Eingangs- Zündstromkreis 441A erhält, tritt ein Ausgangssignal sicnal vom Eingangskreis 700, der den Beginn des aus diesem aus, welches dem NAND-Gatter 68 zuge-

17 «

leitet wird. Das NAND-Gatter 68 ist mit dem direkten liegt nicht an. Da die Leitung 626 ebenfalls zum Ausgang des Sperrkreises 362 verbunden. Das NAND- ^VI' ^K1~ '"-"··'««»^riihrl- ^{uden üaä} Ausgangs-NANU-Gatter 66 erhält das Signal des umgekehrten Ausganges
der Zündkreise 342, an dem währenddessen kein Ausgangssignal anliegt. Dadurch erzeugt das NAND- 5 daß die NAND-Gatter/ο imu #.>■ w» .*~~_b~.._o--._r.-Gatter 66 ein Ausgangssigna!, das den NAND-Gattern an die Umkehrverstärker 78 und /7 liefern. Diese 68 und 644 zugeführt wird. Der Eingang des NAND- blockiert das Zündsigna! zum Gleichrichter 401 Gatters 66 zusammen mit dem Eingangssignal des -"""H «ncr Zeit von 0,23 Millisekunden, nacnuen Sperrkreises 362 und das Signal des Eingangs-NAND-Gatters 640 blockieren das Ausgangssignaides NAND- io
Gatters 68, so daß ein Ausgangssignal weiterhin aus
dem NAND-Gatter 66 austritt. Das Signal des NAND-Gatters 66 wird dem Zündstromkreis 441A zugeleitet.

Gatters 66 wird dem Zündstromkreis 441/1 zugeieuei. ues ^unu«.«.»».-.-- _Der

Da der Zündstromkreis 442Λ nicht arbeitet, läßt dieses «^^ΐ« «Hrirf ebenfalls dem

Signal den Zündstromkreis 441.4 arbeiten, bevor der t₅ ^^^S^'_a"dieses Element

Zündstromkreis 442 A wirksam wird. ter 650 zugf <=itU ^s°°^a ^_{2 liefert}

—ο

Zündstromkreis 442 A wirksam wird.

Erhält der Umkehrverstärker 78 ein Signal, kehrt er
dieses um unc sperrt das Zündsignal am Gleichrichter

Da keiner der Zündstromkreise 44.4 zu diesem Zeit- »o dem
punkt wirksam ist, liefert jeder von ihnen ein Ausgangssignal zum NAND-Gatter 652, sodaßdessenAusgangssignal in der Leitung 608 blockiert wird.

Wenn alle Eingänge des NAND-Gatters 648 ein terh.n ein Ausgangssign* -, ^ ^ ^^

Eingangssignal aufweisen, wird das Ausgangssignal *5 abgibt. Das N^ND-üatter | _a , _{wird dcm}

vom NAND-Gatter 648 blockiert. Dies sperrt wie- signal an d«!Leitung626ab. υ _zü*_dstromkrei;,_e,

derum das Eingangssignal zum NAND-Gatter 74 so ^ngs^AND-Ga^ M ^ _{dem Rege},.

daß dieses Catter ein Ausgangssignal dem NAND- 443A zugele tet,■ «·" °« _]a^_sen

Gatter 76 liefert, welches ebenfalls ein E.ngangss.gnal signal 300 wirksam ™™n _{jcht mehr mit eine}m

über die Leitung 110 trhält, ο daß der Ausgang des 30 Erst wenn die Leitun 6» _ds 443^

Umkehrverstärkers 78 tlonkien ist. Dadurch l.efert Signal belegt ist wird,

der Umkehrverstärker 78 ein Zundsignal dem Gleich- *
richter 402. Da in der Leitung 112 kein Signal vorhanden ist, bleibt der Ausgang des NAND-Gatters 75

unbeeinflußt. ³⁵

Die Sperre des Ausgangssignals am Ausgangs- . ™^-^αι^. ««« —-

NAND-Gatter 648 hat zur Folge, daß das N AND-Gat- seine Ursache,dann d»B das JJ^ _{kreiaen 44/J}

ter 74 wieder ein Zündsignal dem Gleichrichter 401 einzige ^AND-Gatter in den Aun

liefert, um diesen leitend zu machen, so daß die Span- ist, welches ^ Ausg^^»™ bmg ^ ^ ^

„ung zwischen Phase C und Phase B durch die positive 40 Jatter des darauffog den Zur^₅ ^

Gleichstromschiene 24, den Verbraucher 28 und die f"™ N^M-tto^to g _der Leitung626

negative Gleichstromschiene 26 geleitet w.rd. liefert So sind\*™™<£™™_Uo^_ra^ _mit Ausnahme

Weiterhin wird auch eines der Eingangssignal zum unwirksam, "^nd ^ ^Z"^ndStr°^mJ ;_{WL Ähnlich be}.

NAND-Gatter 652 blockiert, so daß dieses ein Signal des Zundstromkre.ses^/r b^Den

SÄÄ Altts^Sr/o'j Mit Ϊ3¹ Ä SÄ * -**— Sekunden .pen«, «ihrenddeoen ein ZUndsign.l dem O'!J«^le;- „,„^«,„,irieinehoheFolgeschalt-Gleichrichter«2zugeleitet wird. 5° ^ϋ" . V-^e. ·, ^, 7nmictromkreises44^ erreicht

eines der Eingangssignale zum NAND-Gatter 640 den Wechselstromleitungen verscnwunaen s.nu.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Steuerung der Ausgangsspannung einer Gleichrichterschaltung durch eine Last, die über mindestens eine Brücke mit steuerbaren Gleichrichtern an einer mehrphasigen Wechselstromquelle liegt, wobei den steuerbaren Gleichrichtern Gatter enthaltende Zündstromkreise mit einem Ringzähler zugeordnet sind und der Leitzeitraum der Gleichrichter durch Steuerung der Zündsignale veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der den Leitzeitraum bestimmenden und zyklisch arbeitenden Zündstromkreise (441 bis 446) mit dem Ausgang eines den Beginn der Zündperiode bestimmenden, einer ersten Phase der Eingangswechselspannung zugeordneten Zündkreises(34)unterZwischenschaltung eine» Verzögerungsstromkreises (64) mit dem Ausgang eines bei maximalem Zündwinkel das ao Ende der Zündperiode bestimmenden, einer zweiten Phase zugeordneten Sperrkreises (36) und mit dem Ausgang eines während einer Zündperiode wirksamen, der Differenz zwischen einer dritten und der zweiten Phase der Eirgangswechselspannung zugeordneten Reglerstromkreises (38) verbunden ist, von denen jedem Reglerstromkreis (38) ein einstellbares Regelsignal (300) zugeführt ist, und daß die Gatte." der Zündstromkreise (441 bis 446) als miteinander gekoppelte NAND-Gatter (66, 68, 74, 76) ausgebildet urd mit einer multivibratorbestückten Fntkopplunr;smatr'x zusammengeschaltet sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei entgegengesetzt geschaltete Gleichrichterbrücken (40, 42) sowie ein Sonderstromkreis (32) vorgesehen sind, welcher den Zündstromkreisen (441 bis 446) vorgeschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Brückengleichrichter zwischen jeweils einer Phase der Wechselstromzuleitungeri und einer der Gleichstromausgänge geschaltet ist und daß die Zündkreise (34) von Wechselspannungssignalen gespeiste Nullspannungsindikatoren enthalten.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkreise (36) von Wechselspannungssignalen gespeiste Nullspannungsindikatoren enthalten.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglerstromkreise (38) von Wechselspannungssignalen gespeiste Nullspannungsindikatoren enthalten.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zündstromkreis (441 bis 446) zwei NAND-Gatter aufweist, denen Eingangssignale vom Zündkreis (34) zuf ührbar sind und deren Ein- und Ausgänge untereinander verbunden sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem NAND-Gatterpaar (66, 68) ein Eingangs-NAND-Gatter (62) vorgeschaltet ist, dessen Eingang die Signale des Zündkreises (34) und des Sperrkreises (36) zuführbar sind und dessen Ausgang mit dem NAND-Gatlerpaar (66, 68) verbunden ist.

8. Schallungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß den NAND-Gattern (62, 66 hzw. 68) ein Multivibrator (72) nachgesthaltet ist und daß die die Zündstromkreise (441 bii 446) untereinander verbindenden Stromkreise ein logisches Element enthalten, das ein Eingangssignal von diesem Multivibrator (72) und vom Multivibrator des nachgeschalteten Zündstromkreises erhält.

9. Schaltungsanordnung nach Anioruch 8, da-. dursh gekennzeichnet, daß die die Zündstromkreise (441 bis 446) untereinander verbindenden Stromkreise einen Regelkreis (600) enthalten, dem die Ausgangssignale der logischen Elemente der Zündstromkreise zuführbar sind und der ein Ausgangssignal den Zündstromkreisen liefert, und daß logische Elemente zum Aussteuern der Zündstromkreise (441 bis 446) in zyklischer Reihenfolge vorgesehen sind.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Zündstromkreise ein logisches Eingangselement enthält, dem Eingangssignale des Reglerstromkreises (38) und des Regelkreises (600) zuführbar sind und das ein Ausgangssignal an die logischen Elemente liefert, daß jeder der Zündstromkreise ein logisches Sperrelement enthält, dem das Signal des Regelkreises (600) zuführbar ist.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis (600) einen Rückstellkreis enthält, der die folgende Schaltung der logischen Elemente auslöst.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sonderstromkreis (32) mit einem Stromkreis zur Erzeugung der Zündsignale verbunden ist.

13. Schaltungsanordnung nach Ansptuch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis zur Erzeugung der Zündsignale rait den Gleichrichtern beider Brücken (40, 42), mit dem Sonderstromkreis (32) und dem Reglerstromkreis (38) verbunden ist.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis zur Erzeugung der Zündsignale nur mit den Gleichrichtern der einen Brücke (40) verbunden ist.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sonderstromkreis (32) eine Verzögerungsstufe (104) enthält, die zwischen den Gleichrichterbrücken (40,42) umschaltet, wenn während des Verzögerungsintervalls das Signal für den stromlosen Fall anliegt.

16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sonderstromkreis (32) eine Koinzidenzstufe (106) enthält, die auf das Signal für Stromlosigkeit der Brücke, auf ein Signal, das anzeigt, welche Brücke sich im leitenden Zustand befindet, und auf ein Signal anspricht, das anzeigf, daß die leitende Brücke die Polarität des ersten Bezugssignals hat.

17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12.. dadurch gekennzeichnet, daß der Sonderstromkreis (32) einen Ausgangskreis (109) aufweist,der den Zündstromkreisen (441 bis 446) Signale zur Zündung der einen oder der anderen Gleichrichterbrücke (40, 42) liefert.

18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis eine Flip-Flop-Stufe enthält.

19. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, da-

durch gekennzeichnet, daß die Ziind- und Sperrkreise in Schaltelementen zusammengefaßt sind, die Signale an die Zündstromkreise (441 bis 446)in Abhängigkeit von der Wechselspannung in den Wechseistromzuleitungen (21, 22, 23) liefern.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Ausgangsspannung einer GleichrichterschaUung durch eine Last, die über mindestens eine Brücke mit steuerbaren Gleichrichtern an einer mehrphasigen Wechselstromquelle liegt, wobei den steuerbaren Gleichrichtern Gatter enthaltende Zündstromkreise mit einem Ringzähler zugeordnet sind und der Leitzeitraum der Gleichrichter durch Steuerung der Zündsignale veränderbar ist.

Bekannt ist eine solche Schaltungsanordnung aus der französischen Patentschrift 1 521 949.

In Schaltungsanordnungen dieser Art, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln, deren Größe vom Eingangssignal abhängt, werden normalerweise Gleichrichter, sogenannte Thyristoren, verwendet. Der am häufigsten zur Verfugung stehende Thyristor ist der siliziumgesteuerte Gleichrichter, der oft einfach als SCR bezeichnet wird. Die vorliegende Erfindung setzt die Anwendung siliziumgesteuerter Gleichrichter voraus.

Die Entwicklung von Festkörpergleichrichtern hoher Belastbarkeit, wie etwa des siliziumgesteuerten Gleichrichters als Ersatz für die früher verwendeten Röhren nach Art eines Thyratons, Ignitrons oder Quecksilberdampfgleichrichters, hat die Verwendung von Umwandlungssteuerungen stark gefördert. Jedoch weisen die bisher bekannten Steuerungen, wie sie beispielsweise aus der französischen Patentschrift 1 521 949 bekannt sind, verschiedene Nachteile auf.

Ein solcher Nachteil liegt in der schlechten Betriebscharakteristik bei Änderungen des Eingangssignals, so daß die Größe des Gleichstromausganges ständig nachgeregelt werden muß.

Außerdem wird der Betrieb der bekannten Steuerstromkreise oft durch Netzspannungsänderungen beeinträchtigt. Festkörpergleichrichter benötigen jedoch auch eine exakte Steuerung ihrer Eingänge, damit ihre Lebensdauer nicht verkürzt und Fehlzündungen und Kurzschlüsse verhindert werden.

Bei Speisung eines SCR mit Wechselstrom untT Last leitet der Gleichrichter nur während der positiven Halbwelle (Kalbwellengleichnchter). Das Zeitintervall, währenddessen der Gleichrichter leitet, wird als »Zündwinkel« bezeichnet und in elektrischen Graden gemessen. Der Zündwinkel kann vor- und nachlaufen, entsprechend leitet der Gleichrichter den Wechselstrom länger oder kurzer. Der geringe Wirkungsgrad des Halbwellengleichrichters hat zur Verwendung von Brtickenschaltungen geführt, die auf der Vollweggleichrichtung beruhen. Die Gleichstromschienen zwischen Brücke und Verbraucher führen dann jederzeit Gleichstrom, der annähernd der Wechselstromamplitude entspricht.

Auch Mehrphasi.nwechselstrom läßt sich gleichrichten. Auf die Gleichrichtung eines dreiphasigen Wechselstroms ist die Erfindung gerichtet.

Hierzu sind grundsätzlich sechs siliziumgesteuerte Gleichrichter erforderlich, von denen drei mit ihren Kathoden mit der positiven Gleichstrom-.chiene um drei mit ihren Anoden mit der negativen Gleichstrom schiene verbunden sind. Die Gegenelektroden sini jeweils an die Wechselstromzuleitungen geschaltet Füi jede weitere Phase sind zwei zusätzliche deich richter in der Brücke erforderlich.

Aufgabe der Erfindung; ist es, die Zündfolge de Gleichrichter einer Gleichrichterbrücke zu regeln, s( daß sich Änderungen der Ausgangsspannung in Phase

ίο Größe und Frequenz nicht auf das Zünden auswirker können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß jeder der den Leitzeitraum bestimmender und zyklisch arbeitenden Zündstromkreise mit den Ausgang eines den Beginn der Zündperiode bestim menden, einer ersten Phase der Eingangswechselspan nung zugeordneten Zündkreises unter Zwischenschal tung eil..3 Verzögerungsuromkrebes mit dem Ausgang eines hei maximale·,.·, Zündwinkel das Ende

ia der Zündperiode bestimmende.1, einer zweiten Phase zugeordneten Sperrkreises und m-i dem Ausgang eines während einsr Zündperiode wirksamen, der Differenz zwischen einer dritten und der zweiten Phase der Eingangswechselspannung zugeordneten Reglersuomkreises verbunden ist, von denen jedem Reglerstromkreis ein einstellbares Regelsign.il zugeführt ist, und daß die Gatter der Zündstromkreise als miteinander gekoppelte NAND-Gatter ausgebildet und mit einer multivibratorbestückten Entkopplungsmatrix zusammengeschaltet sind.

Gegenüber der bekannten Schaltungsanordnung wird durch die besondere Verknüpfung von Zünd-, Sperr- und Regle-stromkreisen in Verbindung mit einer Entkopplungsmatrix in vorteilhafter Weise dafür gesorgt, daß die Gleichrichter mindestens einer der Gleichrichterbrücken je nach Eingangsfunktion in vorbestimmter Reihenfolge gezündet werden. Dabei läßt sich der Aufwand an Verzögerungsstufen klein halten, um den Zündwinkel gleichzeitig einstellen zu können.

An Hand von Ausführungsbeispielen ist die Erfindung in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden erläutert; in der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild des Schaltungsprinzips mit einpoligem Gleichstromausgang,

F i g. 2 eine graphische Darstellung der Leitung-zuNullpunkt-Spannungen und Leitung-zu-Leitung-Spannungen im dreiphasigen Wechselstromnetzwerk, das dem elektrischen Steuerstromkreis nach der Erfindung zugrunde liegt,

'jj F i g. 3 eine graphische Darstellung der Leitung-zu-Leitung-Spannupgen des Dreiphasenwechselstromnetzwerks mit den durch den Gleichrichter erzeugten Kommutationsknoten in den Leitung-zu-Leitung-Spannungen,

F i g. 4 ein ins einzelne gehendes schematisches Schallbild eines einzelnen Zündstromkreises für den elektrischen Steuerstromkreis,

F i g. 5 ein ins einzelne gehendes schematisches Schaltbild einer anderen Aujführungsform eines Zündstromkreises.

F i g. 6 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform mit bipolarem Gleichstromausgang, F i g. 7 ein Schaltbild eines Sonderstromkreises für den Steuerstroinkreis nach F i g. 6,

F i g. 8 ein Schaltbild eines den Sperrkreisen ikkIi schultctcn Vei/ögerungsstromkreises,

I' i g. 9 ein Schaltbild eines Regelkreis.··, hu
Ring/ählcrunordnunp nach Fig. 10,