DE1811199B2 - Verfahren und anordnung zur regelung eines netzgefuehrten stromrichters - Google Patents
Verfahren und anordnung zur regelung eines netzgefuehrten stromrichtersInfo
- Publication number
- DE1811199B2 DE1811199B2 DE19681811199 DE1811199A DE1811199B2 DE 1811199 B2 DE1811199 B2 DE 1811199B2 DE 19681811199 DE19681811199 DE 19681811199 DE 1811199 A DE1811199 A DE 1811199A DE 1811199 B2 DE1811199 B2 DE 1811199B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- ignition
- converter
- control
- arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
- H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
- H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/75—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/757—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
- H02M7/7575—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only for high voltage direct transmission link
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/40—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mechanical, radiation or invasive therapies, e.g. surgery, laser therapy, dialysis or acupuncture
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
- G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
- G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/505—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/515—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
- H02M7/521—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Surgery (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Description
Änderung der Phasenlage der Kommutierungszeitpunkte eintritt und die Regelabweichung beseitigt wird.
Nachdem dies geschehen ist, ist das Ausgangssignal des
Reglers Null, und der Zündimpulsgenerator gibt, so lange keine neue Regelabweichung auftritt, seine
Zündimpulse mit der nunmehr neuen Phasenlage im Verhältnis zur Wechselspannung des Netzes ab. Da die
Änderung der Phasenlage bei jeder Zündung direkt proportional dem Ausgangssignal des Reglers ist, kann
die Charakteristik des Regelkreises dadurch linearisiert
Werden, daß das Ausgangssignal des Reglers zunächst <jurch den Augenblickswert der Kommutierungsspannung
dividiert wird
In an sich bekannter Weise werden bei der erfindungsgemäßen Regelanordnung obere und untere
Grenzen für die Zündwinkel der Stromrichterventile festgelegt, weiche Grenzen als starre Grenzen oder wie
bekannt in Abhängigkeit von den jeweiligen Kommufierungsspannungen
und Kommutiemngsströmen festgelegt werden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der
Figuren näher erläutert Darin zeigt
Fig. 1 einen Stromrichter mit einer Regelanordnung gemäß der Erfindung,
Fig.2 und 3 Spannungskurven zur Erläuterung der
Erfindung,
F i g. 4 und 5 Einzelheiten der F i g. 1.
Fig. 1 zeigt einen Stromrichter 10, der ein Gleichstromnetz
1 mit einem dreiphasigen Wechselstromnetz 2 verbindet Der Stromrichter hat sechs steuerbare
Ventile 11 bis 16 in Brückenschaltung, einen Stromrichtertransformator 17 und eine Regelanordnung, von
der zunächst die Glieder 4 bis 7 sowie 18 und 19 betrachtet werden sollen.
Mit 4 ist ein Summierungsglied bezeichnet, an dessen
Eingangsseite ein Periodendauer-Istwertgeber 5 und ein Periodendauer-SoHwertgeber 6 angeschlossen sind. Der
Periodendauer-Sollwertgeber 6 liefert einen von der Periodendauer Γ des Wechselstromnetzes 2 abgeleiteten
Wert, was zweckmäßigerweise durch Messung der halben Periodendauer T2 geschieht, d. h., indem man die
Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen einer Phasenspannung des Netzes 2 mißt. Die
verketteten Spannungen des Netzes 2 werden einem Spannungstransformator 61 entnommen. Da es besonders
bei Wechselrichterbetrieb wichtig ist, daß die Periodendauer des Stromrichters mit der des Netzes
übereinstimmt, läßt man die Ausgangsspannungen des Spannungstransformators 61 zweckmäßigerweise ein
Phasenschwenkglied 62 passieren, so daß die Ausgangs- -,0
spannungen des Phasenschwenkgliedes den Netzspannungen etwas vorauseilen. Der exakte Wert dieser
Phasenverschiebung ist von geringerer Bedeutung; eine kleine Variation kann hier zugelassen werden, wenn
man nur den letzten Nulldurchgang der Ausgangsspannungen des Phasenschwenkgliedes 62 rechtzeitig vor
der nächsten Kommutierung erhält Im Periodendauer-SoHwertgeber 6 wird die halbe Periodendauer 772 in
77n umgewandelt, also in die Periodendauer T, dividiert durch die Pulszahl π des Stromrichters. Das Ausgangssignal
des Periodendauer-Sollwertgebers 6 wird dem Summierungsglied 4 vorzugsweise mit negativem
Vorzeichen zugeführt. Der Periodendauer· Istwertgeber 5 ist ein zeitmessendes Gerät, das z. B. einen
Kondensator, eine konstante Ladespannung und ein Nullrückstellglied enthält Der Periodendauer-Istwertgebar
5 kann demnach ein integrierendex Verstärker sein, der bei jeder Zündung eines Ventils auf eine
Ausgangsspannung »Null« zurückgestellt wird. Das Ausgangssignal des Periodendauer-Istwertgebers 5
wird somit immer dem zeitlichen Abstand vom letzten Zündimpuls des Zündimpulsgenerators 18 proportional
sein. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird deshalb das Ausgangssignal des Periodendauer-Istwertgebers 5
gleich dem Ausgangssignal des Periodendauer-Sollwertgebers 6 sein, wobei das Ausgangssignal des
Summierungsgliedes 4 zum Nullindikator 7 Null wird. Der Nullindikator 7 gibt dann ein Signal über ein
UND-Glied 8 und ein ODER-Glied 9 an einen Zündimpulsgenerator 18. Die Zündimpulse vom Zündimpulsgenerator
18 werden über einen Ringzähler 19 nacheinander den Steuerelektroden der einzelnen
Ventile 11 bis 16 zugeführt
Der Zündimpulsgenerator 18 gibt also stets Impulse in gleichen Abständen T/n ab. Bei der vorliegenden
Piilszahi »Sechs« wird ein Zündimpuls immer nach
jedem Sechstel der Periodendauer des Wechselstromnetzes 2 abgegeben. Dies geht auch aus F i g. 2 hervor,
die die Phasenspannungen R, 5 und Γ zeigt. Das Ventil
11 zündet beispielsweise mit einem Zündwinkel λι im
Verhältnis zum Nulldurchgang seiner Kommuüerungsspannung R-T. Dieser Zündzeitpunkt liegt um die
Zeitspanne η hinter dem vorangegangener. Zündimpuls, der das Ventil 16 zündete. In derselben Weise wird das
Ventil 12 nach einer Zeitspanne tz nach der Zündung des Ventils U zünden und erhält dabei einen Zündwinkel 1x2
im Verhältnis zum Nulldurchgang seiner Kommutierungsspannung T-S. Die Zeitspannen M, ti usw. sind
ständig gleich der augenblicklichen Periodendauer Tdes Netzes, dividiert durch die Pulszahl η des Stromrichters,
und — wenn das Drehspannungssystem RST symmetrisch ist — werden die Zündwinkel «1, <X2 usw. gleich
groß sein, unabhängig von Änderungen der Frequenz und damit der Periodendauer 7"des Netzes 2.
Um eine Betriebsgröße des Stromrichters, z. B. seinen Gleichstrom, zu regeln, muß ein Regler 3 vorhanden
sein, der im angenommenen Falle als Stromregler ausgebildet ist Dieser hat einen Sollwertgeber in Form
eines Potentiometers 33 und einen Istwertgeber in Form eines Meßtransduktors 30, der auf der Gleichstromseite
des Stromrichters liegt, von einer Wechselstromquelle gespeist wird und über eine Gleichrichterbrücke an den
Regler 3 angeschlossen ist Die Ausgangsspannung dieser Gleichrichterbrücke wird über einen Widerstand
32 der Eingangsseite eines Regelverstärkers 31 zugeführt an dessen Eingangsseite auch der Sollwertgeber
33 über einen Widerstand 34 angeschlossen ist. Der Unterschied zwischen den beiden Eingangssignalen
wird über den Regelverstärker 31 dem Summierungsglied 4 zugeführt. Solange der gemessene Gleichstrom
gleich dem Gleichstromsollwert irt ist das Ein- und damit auch das Ausgangssignal des Regelverstärkers 31
Null, so daß der Stromrichter mit einem konstanten unveränderten Zündwinkel arbeitet Wenn dagegen der
Istwert des Gleichstroms vom Sollwert abweicht, gibt der Regelverstärker 31 ein der Regelabweichung
entsprechendes Signal At ab, das in dem Summierungsglied 4 zu den Signalen der Glieder 5 und 6 addiert wird.
Hierbei werden die Zeitpunkte für das Nullwerden der Ausgangsspannung des Summierungsgliedes 4 geändert
und damit auch die Zeitabstände ή, ti usw. zwischen den
Zündimpulsen des Zündimpulsgenerators 18 und damit die Zündwinkel «t, «2 usw. für die Ventile. Wie üblich ist
das Ausgangssignal df des Regelverstärkers 31 negativ
gegenüber der Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen über die Widerstände, 32 und 34. Dies
bedeutet also, daß der Zündwinkel λ zunehmen muß,
wenn der Gleichstromistwei ι größer als der Gleichstromsollwert
ist. Das Signal At wird negativ, und die Zeitspanne t bis zum Nullwerden des Ausgangssignals
des Summierungsgliedes 4 wird größer.
Wenn der Gleicbstroiaistwert dagegen zu niedrig ist,
ist das Differenzsignal am Eingang des Regelverstärkers 31 negativ und das Signal At positiv, was eine
Verkleinerung der Zeitspanne / zwischen aufeinanderfolgenden Kommulierungen zur Folge hat und damit zu
einer Verkleinerung des Zündwinkels « führt. Es geht ohne weiteres aus den Grundregeln der Stromrichtertechnik
hervor, daß dies unabhängig davon ist, ob der Stromrichter als Gleichrichter oder als Wechselrichter
arbeitet. Durch Änderung des Zündwinkels « wird auch die gesteuerte ideelle Gleichspannung
des Stromrichters geändert, wobei die ideelle Gleichspannung
Udi proportional der Amplitude der Wechselspannung des Netzes 2 ist. Wenn diese Gleichspannung
einen solchen Wert im Verhältnis zur Gleichspannung des Gleichstromnetzes 1 erreicht, daß sich die
gewünschte Stromstärke einstellt so fällt das Signal At des Regelverstärkers 31 fort, und der Stromrichter
arbeitet nun mit einem neuen konstanten Zündwinkel. Wird jedoch ein solches Gleichgewicht nicht erreicht, so
bleibt ein Signal At am Regelverstärker 31 bestehen, so daß der Zündwinkel α entweder fortlaufend abnimmt
oder zunimmt Ohne zusätzliche Maßnahmen würde α früher oder später negativ werden bzw. 180° übersteigen,
was in beiden Fällen zur Folge haben würde, daß der Synchronismus zwischen der Regelanordnung und
dem Wechselstromnetz 2 verlorengehen und der Betrieb des Stromrichters zusammenbrechen würde.
Um dies zu vermeiden, müssen Maßnahmen zur Begrenzung des Zündwinkels α getroffen werden, was
in F i g. 1 durch Grenzwertgeber 81 und 91 für eine «mm- bzw. «max-Begrenzung geschieht Dabei ist der «min-Grenzwertgeber
81 über ein UND-Glied 8 an die Regelanordnung angeschlossen, was bedeutet, daß das
Signal des Nullindikators 7 nicht zum Zündimpulsgenerator 18 gelangen kann, so lange nicht ein bestimmter
Mindestzündwinkel amtn vorhanden ist. Der Grenzwertgeber
91 ist über ein ODER-Glied an die Anordnung angeschlossen, was bedeutet, daß bei einem zu großen
vom Nullindikator 7 bestimmten Zündwinkel der Grenzwertgeber 91 bereits zu einem früheren Zeitpunkt
ein Signal an den Zündimpulsgenerator 18 gibt, nämlich dann, wenn die zulässige obere Grenze («ma«) des
Zündwinkels α erreicht ist
Diese Verhältnisse sind in F i g. 3 näher dargestellt, in der eine Halbwelle der Kommutierungsspannung eines
Ventils, der Zündwinkel α, die zugehörige Zeitspanne t und die Grenzwerte «mm und «m«* des Zündwinkels
dargestellt sind.
Die Grenzwertgeber 81 und 91 können mit festen Grenzen der Zündwinkel arbeiten, wobei jeder dieser
Grenzwertgeber funktionell der Kombination aus den Gliedern 4,5 und 6 entsprechen kann. Die dem Glied 6
entsprechenden Glieder sollen dabei Größen erzeugen, die der Periodendauer 7; multipliziert mit dem
gewählten Grenzwinkel «min bzw. «max und dividiert
durch 360°, entsprechen. Ein dem Glied 5 entsprechendes Glied, welches für beide Grenzwertgeber 81 und 91
gemeinsam sein kann, mißt den Winkel bzw. die Zeit vom Nulldurchgang der Kommutierungsspannung an.
Die Grenzwertgeber 81 und 91 werden dann ein Signal abgeben, wenn der gemessene Winkel gleich dem
eingestellten Grenzwinkel «mm bzw. «max ist.
Die Verwendung fester Grenzwinkel ergibt jedoch normalerweise keine ausreichend gute Steuerung des
Stromrichters. Aus Fig.3 geht hervor, daß der Mindestzündwinkel amin einem gewissen Wert Uk min
der Kommutierungsspannung Uk entspricht, und das Festlegen eines Mindestzündwinkels beruht gerade auf
dem Wunsch, eine gewisse minimale Kommutierungsspannung bei der Einleitung der Kommutierung zur
Verfügung zu haben, damit eine sichere Zündung der Ventile des Stromrichters erfolgt Der Grenzwertgeber
81 kann deshalb nach dem in Fig.4 gezeigten Prinzip aufgebaut sein. Die gewünschte kleinste Kommutie-
is rungsspannung Uk mir. wird mit Hilfe eines Potentiometers
85 eingestellt, und die Augenblickswerte der Kommutierungsspannungen werden mit Hilfe eines
Spannungstransformators 84 abgebildet, der am Netz 2 angeschlossen ist. Dadurch, daß die Primärseite dieses
Spannungstransformators im Dreieck geschaltet ist, sind die sechs Phasenspannungen auf der in Stern
geschalteten Sekundärseite des Spannungstransformators phasengleich mit den Kommutierungsspannungen
für die verschiedenen Ventile. Der Eingang des Grenzwertgebers 81 muß dann einen Ringzähler 86
ähnlich dem Ringzähler 19 in F i g. 1 enthalten, um bei jeder Kommutierung die richtige Phasenspannung vom
Spannungstransformator 84 auszuwählen. Dabei kann die Auswahl der richtigen Kommutierungsspannung
durch Impulse vom Ringzähler 19 gesteuert werden. Die Spannungen des Potentiometers 85 und des Ringzählers
86 werden einem Summierungsglied 87 zugeführt, und von einem Nullindikator 88 gelangen Impulse zum
UND-Glied 8, wenn die resultierende Spannung im Summierungsglied 87 zu Null wird.
Wie Fig.3 zeigt, schließt sich an den größten Zündwinkel «max zunächst der Kommutierungswinkel
(Überlappungswinkel) wan. Dieser Kommutierungswinkel entspricht der erforderlichen Zeit um den Strom
von dem einen Ventil auf das andere zu kommutieren. An den Winkel u schließt sich der bis mm Nulldurchgang
der Kommutierungsspannung reichende Sicherheitswinkel γ an. Die Einführung des größten Zündwinkels
«max beruht bekanntlich auf dem Wunsch nach
einem bestimmten kleinsten Sicherheitswinkel γ, unabhängig
von der Größe der Kommutierungsspannung und des Belastungsstromes. Der Grenzwertgeber 91 ist
daher vorzugsweise als Gerät zur Sicherheitswinkelsteuerung ausgeführt; vergleiche die DT-PS 12 26 196
oder die CH-PS 3 88 441. Wenn das Drehspannungssystem
RST des Netzes 2 völlig symmetrisch ist. bewirki ein Eingriff des Reglers 3, daß alle Ventile die obere
oder untere Grenze des Zündwinkels im großen unc ganzen gleichzeitig, d.h. innerhalb ein und derselber
Periode, erreichen. Wenn dagegen das Drehspannungs system 2 unsymmetrisch ist werden die Grenzen dei
Zündwinkel für die verschiedenen Ventile unsymme trisch, was eine Unsymmetrie der Steuerung, d. h
verschiedene Zeitabstände zwischen aufeinanderfolgen
den Zündimpulsen, zur Folge hat Dies kann mar vermeiden, indem die Grenzwertgeber 81 und 91
Blockierungsgeräte des Reglers 3 beeinflussen, wie ir F i g. 1 angedeutet ist Wie oben erwähnt bewirkt ein zi
kleiner Strom im Stromrichter ein positives Ausgangs
signal At des Regelverstärkers 31, das eine Verminde
rung des Zündwinkels für die Ventile des Stromrichter: zur Folge hat. Wenn dabei der Zündwinkel « so wei
abgenommen hat daß der Grenzwerteeber 81 für da:
erste der Ventile aktiv wird, dann beeinflußt der Geber 81 ein elektronisches Schaltglied 82, das über eine Diode
83 eine bestimmte Zeit lang, vorzugsweise gleich der halben Periodendauer des Wechselstromnetzes 2, ein
positives Signal At ableitet. Dadurch wird verhindert, daß der Regler 3 während der genannten Periode eine
Zündung der zwei folgenden Ventile früher veranlaßt, als einer symmetrischen Zündung entspricht.
Eine Anordnung zur Steuerung des Schaltgliedes 82 ist in Fi g.4 gezeigt. Es soll ein positives Signal At über
das aus den Gliedern 82 und 83 bestehende Blockierungsgerät abgeleitet weiden, wenn der Impuls vom
Nullindikator 7 vor dem Impuls vom Grenzwertgeber
81 eintrifft. Wenn dagegen der Impuls vom Grenzwertgeber 81 zuerst eintrifft, soll das Signal Al frei zum
Summierungsglied 4 passieren können. Das Schaltglied
82 muß deshalb sowohl vom Nullindikator 7 als auch vom Grenzwertgeber 81 steuerbar sein. Hierzu ist der
Ausgang des Nullindikators 88 mit dem Schaltglied 82 über die Glieder 89a bis 89c/verbunden.
Das Schaltglied 82 wird von einer monostabilen Kippstufe 89d gesteuert, die ihrerseits von einem
UND-Glied 89c gesteuert wird. An dessen einem Eingang ist der Nullindikator 7 direkt angeschlossen. An
den anderen Eingang des UND-Gliedes 89c ist der Nullindikator 88 über ein Verzögerungsglied 89b und
ein Negationsglied 89a angeschlossen.
Dies bedeutet, daß dann, wenn der Impuls des Nullindikators 7 früher als der des Nullindikators 88
erscheint, am Ausgang des Negationsgliedes 89a noch ein Signal vorhanden ist. Beide Eingänge des UND-Gliedes
89c sind somit belegt, so daß das UND-Glied 89c ein Signal an die Kippstufe 89c/ gibt, die eine
bestimmte Zeit lang das Schaltglied 82 im leitenden Zustand hält, so daß das positive Signal At über die
Diode 83 abfließen kann. Trifft dagegen der Impuls des Nullindikators 88 vor dem des Nullindikators 7 ein, so
gibt der erstere nach einer kurzen Verzögerung durch das Verzögerungsglied 89ftein Signal an das Negationsglied 89a, dessen Ausgangssignal dadurch zu Null wird.
Folglich kann das UND-Glied 89c kein Signal an die Kippstufe 89d geben, so daß das Schaltglied 82 gesperrt
bleibt.
In ähnlicher Weise wird ein zu hoher Gleichstrom im Stromrichter ein negatives Signal At zur Folge haben.
was eine Zunahme des Zündwinkels λ bewirkt. Wenn dieser Zündwinkel für das erste Ventil den vom
Grenzwerlgeber 91 festgelegten größten Zündwinkel ixmav erreicht, so wird der Grenzwertgeber 91 über
das Schaltglied 92 und die Diode 93 während der folgenden Halbperiode das negative Signal At zur Erde
ίο ableiten. Dies hat zur Folge, daß die zwei folgenden
Ventile nicht später zünden können, als einer äquidistanten Zündung entspricht, d. h. der Zündabstand wird
exakt 60° el. In dieser Weise erhält man eine symmetrische Steuerung bei einem oberen und unteren
Grenzwinkel auch dann, wenn die Spannung des Netzes 2 unsymmetrisch ist. Es ist ersichtlich, daß die Steuerung
des Schaltgliedes 92 durch den Grenzwertgeber 91 auch in Abhängigkeit vom Zeitverhältnis zwischen den
Ausgangsimpulsen des Nullindikators 7 und des
ao Grenzwertgebers 91 in analoger Weise geschehen muß,
wie dies in F i g. 4 für das Schaltglied 82 gezeigt ist.
Wenn der Gleichstrom des Stromrichters vom Sollwert abweicht, muß die ideelle Gleichspannung des
Stromrichters um einen der Regelabweichung proportionalen Betrag geändert werden. In der beschriebenen
Regelanordnung wird die Regelabweichung eine ihr proportionale Änderung des Steuerwinkels bewirken,
was bedeutet, daß die Spannungsänderung proportional der Änderung des Kosinus des Zündwinkels, &iso nicht
der Regelabweichung, wird.
Indem man das Ausgangssignal /äides Regelverstärkers
31 durch den Augenblickswert der Kommutierungsspannung Uk dividiert, erreicht man jedoch eine
volle Proportionalität der Regelabweichung und dei dadurch verursachten Spannungsänderung. In Fig. list
dies durch Einfügung eines Divisionsgliedes 1(X zwischen Regelverstärker 31 und Summierungsglied *
verwirklicht. Der Aufbau dieses Divisionsgliedes 100 is in F i g. 5 angedeutet. An seinem einen Eingang ist dei
Ao Regelverstärker 31 angeschlossen, und seinem zweitei
Eingang wird die Kommutierungsspannung, z. B. von
Ringzähler 86, zugeführt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zur Regelung eines netzgeführten Stromrichters, dessen Zündimpulsgenerator in Abhängigkeit
von der Regelabweichung und einer zu dieser addierten, von der Netzwechselspannung
abgeleiteten Größe gesteuert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die zur Regelabweichung (At) addierte Größe aus der Differenz einer
der Periodendauer der Wechselspannung, dividiert durch die Pulszahl des Stromrichters, proportionalen
Größe (T: n) und einer linear ansteigenden, mit jedem vom Zündimpul'generator abgegebenen
Zündiinpuls auf Null zurückgestellten Größe (t)
gebildet wird, und daß beim Nullwerden der Summengröße (At, t und t:n) ein Zündimpuls
ausgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß eine Unterschreitung eines Mindestzündwinkels (amin) verhindert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überschreitung eines
größten Zündwinkels (a.mn) verhindert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelabweichung
(At) durch den Augenblickswert der Kommutierungsspannung dividiert wird.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
ein Summierungsglied (4) die Ausgänge eines Regelverstärkers (31), eines Periodendauer-Sollwertgebers
(6) und eines Periodendauer-Istwertgebers (5) angeschlossen sind und daß zwischen dem
Summierungsglied (4) und dem Zündimpulsgenerator (18) ein Nullindikator (7) angeordnet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Nullindikator (7) und Zündimpulsgenerator (18) ein UND-Glied (8) angeordnet ist, an dessen zweiten Eingang ein
Grenzwertgeber (81) für den Mindestzündwinkel (ixmm) angeschlossen ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Regelverstärkers
(31) ein Blockierungsgerät (82,83) angeschlossen ist,
das vom Grenzwertgeber (81) für den Mindestzündwinkel famin) steuerbar ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Nullindikator (7) und Zündimpulsgenerator (18) ein ODER-Glied
(9) angeordnet ist, an dessen zweiten Eingang ein Grenzwertgeber (91) für den größten Zündwinkel
(am™) angeschlossen ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Regelverstärkers
(31) ein Blockierungsgerät (92,93) angeschlossen ist,
das vom Grenzwertgeber (91) für den größten Zündwinkel (xmax) steuerbar ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Regelveritärker (31) und Summierungsglied (4) ein Divisionsjlied
(100) geschaltet ist, auf dessen zweiten Eingang iie Kommutierungsspannung fL/A^geschaltet ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eini Anordnung zur Regelung eines netzgeführten Strom
richters gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eii
solches Verfahren mit zugehöriger Anordnung is bekannt aus der DT-AS 11 75 365 bzw. CH-PS 3 88 441.
Bei einem netzgeführisn Stromrichter wird du Frequenz, mit der die Stromrichterventile gezünde
werden, durch die Frequenz des vorhandenen aktiver Netzes bestimmt Dieses Netz liefert auch der
Blindleistungsbedarf des Stromrichters. Bei der bekann ten Regelanordnung wird der erforderliche Zündzeit
punkt in der Weise gewonnen, daß für jedes Ventil aus der zugehörigen Kommutierungsspannung eine Steuerspannung
in Form einer Wechselspannung gewonnen wird, die mit einer Gleichspannung, welche von der
Regelabweichung der zu regelnden Betriebsgröße des Stromrichters abhängt, verglichen wird. Der Schnittpunkt
zwischen dieser Gleichspannung und der Wechselspannung im Spannungszeitdiagramm bestimmt
den Zeitpunkt, zu dem der ventilzündende Impuls abgelöst wird. Man erkennt, daß dieser
Schnittpunkt zwischen einer waagerechten Geraden und einer Sinuskurve starke Verschiebungen auf der
Zeitachse erfährt, wenn die Sinuskurve durch Oberwellen verzerrt ist. Dies gilt insbesondere, wenn der
Schnittpunkt im Bereich des Maximums (der Kuppe) der Sinuskurve liegt Die Gefahr einer solchen Verzerrung
der Netzspannung durch die Stromoberwellen des Stromrichters ist gering, so lange die vom Stromrichter
übertragene Leistung klein gegenüber der Nennleistung des Netzes ist Bei großen Stromrichterleistungen im
Verhältnis zur Netzleistung wird jedoch die Verzerrung der aus der Netzspannung abgeleiteten Steuerspannung
so groß, daß die Zündzeitpunkte der Ventile stärkere Fehler aufweisen können, was weitere Störungen des
Wechselstromnetzes verursachen und zu gefährlichen Schwingungen führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regelverfahren und eine Anordnung der eingangs
genannten Art für einen netzgeführten Stromrichter anzugeben, bei dem bzw. der die Steuerung des
Zündimpulsgenerators weitgehend unabhängig von Oberwellen im Wechselstromnetz ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen 1 und 5 gekennzeichnet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 und 6 bis 10 gekennzeichnet.
Bei der erfindungsgemäßen Regelanordnung gibt der Zündimpulsgenerator ständig Zündimpulse ab, deren
Folgefrequenz der Frequenz des am Stromrichter angeschlossenen Wechselstromnetzes entspricht und
deren Phasenlage im Verhältnis zu den Wechselspannungen des Netzes konstant ist. Dies beruht darauf, daß
alle Frequenzänderungen im Wechselstromnetz im Periodendauer-Sollwertgeber wiedergespiegelt werden.
Die Frequenzänderungen gelangen deshalb nicht in den Regelkreis, so daß eine schnellere und stabilere
Regelung als mit der bekannten Anordnung erreicht wird.
Wie die bekannte Regelanordnung, so ist auch die erfindungsgemäße Anordnung mit einem Regler versehen,
dessen Ausgangssignal von der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert einer Betriebsgröße des
Stromrichters abhängt. Das Ausgangssignal des Reglers wird dem genannten Summierungsglied zugeführt, und
wenn eine Regelabweichung vorhanden ist, korrigiert das Ausgangssignal des Reglers die Zeit zwischen den
aufeinanderfolgenden Kommutierungen, so daß eine
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE16515/67D SE337421B (de) | 1967-12-01 | 1967-12-01 | |
SE1651567 | 1967-12-01 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1811199A1 DE1811199A1 (de) | 1969-10-16 |
DE1811199B2 true DE1811199B2 (de) | 1976-04-08 |
DE1811199C3 DE1811199C3 (de) | 1976-12-02 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3019952A1 (de) * | 1979-06-06 | 1980-12-11 | Asea Ab | Anordnung zur daempfung mechanischer torsionsschwingungen des aus einem elektrischen wechselstromgenerator und einer antriebsmaschine bestehenden schwingungsfaehigen system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3019952A1 (de) * | 1979-06-06 | 1980-12-11 | Asea Ab | Anordnung zur daempfung mechanischer torsionsschwingungen des aus einem elektrischen wechselstromgenerator und einer antriebsmaschine bestehenden schwingungsfaehigen system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE337421B (de) | 1971-08-09 |
CH491533A (de) | 1970-05-31 |
DE1811199A1 (de) | 1969-10-16 |
JPS4814339B1 (de) | 1973-05-07 |
FR1593852A (de) | 1970-06-01 |
GB1238720A (de) | 1971-07-07 |
US3551778A (en) | 1970-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CH638647A5 (de) | Rundsteueranlage. | |
DE1921948B2 (de) | Verfahren zur Steuerung von Wechselrichtern mit einer Sicherheitswinkel-Steueranordnung und Steuersystem zur Durchführung des Verfahrens | |
CH632882A5 (de) | Inverter mit stillsetzungsschaltung. | |
DE6925361U (de) | Steuereinrichtung fuer elektrische belastung | |
DE1811199C3 (de) | Verfahren und Anordnung zur Regelung eines netzgeführten Stromrichters | |
DE1811199B2 (de) | Verfahren und anordnung zur regelung eines netzgefuehrten stromrichters | |
DE2225725A1 (de) | Wechselspannungskonstantregler | |
DE2010046C3 (de) | Zündsteuergerät für einen netzgeführten Stromrichter | |
DE2217023B2 (de) | Speiseschaltung für einen von einer ein- oder mehrphasigen Wechselstromquelle gespeisten Gleichstromverbraucher | |
DE2355857A1 (de) | Steuersatz fuer einen stromrichter | |
DE2517513C2 (de) | Schaltung zur Zündwinkelsteuerung eines Wechselrichters | |
DE2040893C (de) | Einrichtung zur Steuerung netzgeführter Stromrichter | |
DE2434711A1 (de) | Steuersatz fuer einen stromrichter | |
DE2212791B2 (de) | Steuersatz für einen Stromrichter | |
DE1942943B2 (de) | Schaltungsanordnung fuer einen mit wechselstrom oder pulsierendem gleichstrom gespeisten, impulsmaessig betriebenen verbraucher, insbesondere fuer einen magnethammer | |
DE2321372B2 (de) | Anordnung zur messung des steuerwinkels bei stromrichtern | |
DE3039282C2 (de) | ||
DE903007C (de) | Stromrichterschaltung mit Spannungsregelung auf der Wechselstromseite | |
DE910087C (de) | Schaltanordnung zur Erzeugung eines Konstantstrom-Impulses | |
DE3038247C2 (de) | Steuersatz zur Erzeugung der Zündimpulse für einen Stromrichter | |
DE698975C (de) | nes zur zyklischen Steuerung mehrerer Entladungsstrecken dienenden Steuerspannungssystems | |
CH617542A5 (en) | Device for balancing an unbalanced consumer fed from a three-phase voltage mains | |
DE700745C (de) | Anordnung zur Erzeugung von Wechselspannungen mit steiler Kurvenform | |
DE1463763C3 (de) | Dreiphasige Wechselspannungsregelanordnung | |
DE2202871C3 (de) | Regelsystem für Stromrichter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |