DE1811199B2 - Verfahren und anordnung zur regelung eines netzgefuehrten stromrichters - Google Patents

Verfahren und anordnung zur regelung eines netzgefuehrten stromrichters

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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
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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
Udo. = Udi · COS Λ
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)

Patentansprüche:
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
DE19681811199 1967-12-01 1968-11-27 Verfahren und Anordnung zur Regelung eines netzgeführten Stromrichters Expired DE1811199C3 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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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
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