DE1965483B2 - Verfahren zur stroemungsueberwachung einer nahezu rechteck foermigen wechselspannung und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur stroemungsueberwachung einer nahezu rechteck foermigen wechselspannung und anordnung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erliiulung luvichi -,ich auf ein Verfuhren /iir
Slörungsüherwachung einer nuhe/u rechteekförmigen
Wechselspannung mit einer Kippstufe, hei der die gleichgerichtete, zu überwachende Wechselspannung
als Betiiehsgleichspannimg verwendet wird und hei
einem schnellen Absinken der /u überwachenden Wechselspannung von einem betriebsmäßigen VoII-v.en
um einen vorgegebenen Prozentsatz ein Kipp- \organg zur Bildung eines Betäiigungsimpulses ausgelöst
wird.
Derartige Kippstufen sind z. Ii. zur StörungsüherwacliLmg
einer Weehselrichterspannung geeignet. Die zu überwachende Wechselspannung wird hei einer derartigen
Kippstufe nicli! einem Steuereingang zugeführt,
sondern wird gleichgerichtet und mittels eines Kondensators geglättet als Betriebsspannung der
Kippstufe zugeführt. Da somit die gleichgerichtete, geglättete Wechselspannung durch die Kippstufe überwacht
wird, sind derartige Kippstufen auch zur Überwachung von reinen Gleichspannungen geeignet, wofür
ein Steuereingang nicht erforderlich ist.
Γιne solche Kippstufe wird bei einer Störung der
Wechselspannung sofort zum Kippen gebracht, wodurch am Kippstufenausgang ein Betätigungsstromimpuls
erzeugt wird, welcher zur Abschaltung der Wechselspannungsquelle. z. B. eines Wechselrichters,
herangezogen werden kann. Die Kippstufe wird aber nicht bei einem vorzeitigen oder einem verzögerten
Polaritätswcchscl. im folgenden als nicht regulärer Polaritätswechsel oczcichnet. zum Kippen gebracht,
da der damit verbundene kurzzeitige Spannungseinbrucli
im Verlauf der g'eichgerichteten Wechselspannung durch einen Glätturigsk· ndcnsator verhindert
wird. Desgleichen wird die Kippstufe nicht gekippt und soll auch nicht gekippt werden bei regulären
Polaritätsvvcchscln der überwachten Wechselspannung. Ist ein Glättungskondensator nicht vorhanden, so
werden außer den nicht regulären auch reguläre Polaritätswechse! als Störungsfall gewertet, was jedoch
unerwünscht ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mit
einer transistorisierten Kippstufe der vorstehend beschriebenen Art. die keinen Glättungskondensator
enthält, eine umfassende Störungsübcrwachung von Rechteck-Wcchselspaiiniingcn zu ermöglichen, hei der
nur durch nicht reguläre Polaritätswechsel die Kippstufe zum Kippen gebracht wird.
Eine umfassende Spaniiungsüberwuchung ist bei
Wechselrichtern vor. Bedeutung, um außer Spannungsabsenkungen
auch nicht reguläre Polaritätswcchscl der Wcchselrichtcrspannung. die durch Fehlkommutieriing
des Wechselrichters verursacht werden, mit erfassen /u können.
Die Aufgabe wird erfindungsgcmäß dadurch gelöst,
daß der Bctricbsgleichspannung der Kippstufe über eine Entkopplungsdiodc Glcichspamiungsimpulse. die
mit der SoUfrcqueu/. der Wechselspannung synchronisiert
sind, mit solcher Phasenlage und Impulshöhe in bezug auf die Wechselspannung überlagert werden,
daß sie jeweils bei einem regulären Polaritätswcchsel der Wechselspannung bestehen und während des Bestehens
dieser Gleichspannungsimpulse die Kippstufe durch reguläre Polarilätswcchscl der Wechselspannung
nicht zum Kippen gebracht werden kann, daß hingegen durch einen während des Bestehens eines Gleichspannungsjmpiilscs
auftretenden störungsmäßigen Polarilätswcchscl unabhängig von der Kippstufe ein verzögerter
Retätigiingsimpiils jeweils mit Hilfe einer
weiteren Kippstufe, die nach einem Ausbleiben eines regulären Polantätsweehsels der Wechselspannung anspricht,
erzeugt wird.
Zur Durchführung des crlindungsgemäl.ien Verfahrens
ist eine Anordnung vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch einen mit der zu überwachenden Wechselspannung
synchronisierten Impulsgeber, welcher au·« einem an die gleichgerichtete Wechselspannung angeschlossenen,
aus einem Widerstand und ei'iem Konto densator gebildeten ÄC-Glied mit einem dem Kondensator
parallelgeschalteten, bei jedem Polaritätswechsel der Wechselspannung kurzzeitig stromleitend steuerbaren
Transistor und einem von der Spannung des Kondensators in bezug auf die Polaritätswechsel
üer Wechselspannung phasenverschoben siromleitend
steuerbaren Unijunction-Transistor besteht, ferner durch einen von dem Impulsgeber aiisteuerharen
monostabilen Multivibrator zur Erzeugung der Gleichspannungsimpulse
und durch eine neben einer ersten Kippstufe vorgesehene weitere Kippstufe mit zwei
polaritätsabhängigen, an diezu überwachende Wechselspannung angeschlossenen Steuereingängen in derartiger
Anordnung, daß durch den ersten Steuereingang die positiven, durch den zweiten die negativen
Halbperioden der Wechselspannung erfaßbar sind und daß an dem mit den Ausgang der Kippstufe zusammengeschalteten
Ausgang der Kippstufe nach einem Ausbleiben eines regulären Polaritätswechsels der Wechselspannung
ein Kippvorgang zur Bildung eines Betätigungsimpulses auslösbar ist.
Da die vorgesehenen Kippstufen. der Impulsgeber und der monostabile Multivibrator jeweils an sich bekannt
sind, wird Schutz nur für die Gesamtheit aller Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 2 beansprucht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 das Blockschaltbild einer Anordnung zur
Störungsübcrwachung eines Wechselrichters, bei der Schaltungseinzelheiten der einzelnen Blockeinheitcn
näher ausgeführt sind.
F i g. 2a ein Diagramm der überwachten Wcchselrichtcrspannung.
die der Einfachheit halber genau rechteckförmig dargestellt ist. in dem verschiedene
Störungsfälle und die Wirkungsweise der Überwachungsanordnung bei diesen Störungsfällcn veranschaulicht
sind, und
E ig. 2b den zeitlichen Verlauf der Spannung der Kondensatoren desjenigen Kippstufentcils. vveleher
die positiven und negativen Halbperioden der Wechsel richterspann uiig überwacht.
Die Anordnung nach F i g. 1 zur Störungsübcrwachung eines Wechselrichters enthält als wesentlichen
Teil eine transistorisierte Kippstufe 1. welcher über einen Vollwcgglciehrichtcr 11 die zu überwachende
Wechsel- oder Wcchsclrichterspannung Uw zugeführt und zugleich als Betriebsspannung der
Kippstufe 1 verwendet wird. Ferner enthält die Anordnung einen mit der Wechselrichterspannung Uw
synchronisierten Impulsgeber 2 und einen durch den Impulsgeber! gesteuerten monostabilen Multivibrator
3. mit welchem Gleichspannungsimpulse/ synchron mit der Wechsclrichterspannung Uw und in
bestimmter Phasenlage in bezug auf die Wechselrichtcrspannung Uw srzeugt werden, die über eine
Entkopplungsdiode 3' der Kippstufe 1 zugeführt und der zu überwachenden gleichgerichteten Wcchselrichterspannung
Uw (Betriebsspannung der Kipp-
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stufe 1) überlagert werden. Des weiteren enthüll die
Anordnung eine Kippstufe 4. die von der Wechselriehterspannung
L'w im (iegeniakt üher je einen Eingang
41. 42 angesteuert wird. Die Ausgange .-I, und .-I1
der Kippstufen 1 bzw. 4 sind /u einem gemeinsamen Ausgang .1 /usammengesehaliet
Die Ciruiidsehaltung der Kippstufe 1 ist eine an sieh
bekannte Impulsoszülalorsehaltung mit einem Unijunction-Transistor
12, einem der Basis B1 des Unijunclion-TransisUirs
12 uachgeschalteten Widerstand 13 Lind einem der Basis Ii., vorgesL-haltetcn niederohmigen
Widerstand 14, die in Reihe geschaltet an der gleichgerichteten Wechselricluerspannung Uw angeschlossen
sind, ferner mit einem dazu parallelgeschalteien A'C-Cilied 15". 15'. das die Steuerschaltung des
Unijunction-Transistors 12 bildet, von welcher der Kondensator 15' der Emitter-ßasis-ß, -Strecke des
Unijunction-Transistors 12 parallelgesehaltet ist. Line in der Flußrichtung des Emitters des Unijunction-Transistors
12 gepolte Diode 16 verbindet den Widerfctand 15" mit dem Kondensator 15' und mit dem
Emitter des Unijunction-Transistors P.. Sie hat den Zweck, beim Absinken der überwachten Wechselrichterspannung
Uw den Kondensator 15' und den Emitter des Unijunction-Transistors 12 von der gleichgerichteten
Wechselrichterspannung LJ\y (Betriebsgleichspannimg)
zu entkoppeln. Us ist weiter ein Potentiometer 17 zwischen der Verbindung des Widerstandes
15" und der Diode 16 sowie dem negativen Pol der gleichgerichteten Wechselrichterspannung Uw
angeschlossen. Die Spannung am Kondensator 15' ist die Emitter-Spannung Ue und kann durch das Verhältnis
der Widerstände 15" und 17 eingestellt werden. Wird die Kondensatorspannung größer als die Durchbruchspannung
Ur (Ur >t ■ Uniu wobei i/ das sogenannte
Intrinsic-stand-off-Verhältnis und Uim die
Basis-Basis-Spannung sind), so wird der Unijunction-Transistor 12 leitend, und der Kondensator 15' entlädt
sicli über die Emitter-Basis-ßj-Strecke des Unijunction-Transistors
12 sowie über den Widerstand 13. Da bei einem gestörten Wechselrichter die Wechselrichterspannung
Uw um mindestens 50°/0 absinkt,
wird das Tcilungsvcrhältnis der Widerstände 15" und 17 auf einen Wert Ur ■-=-- 0,5 · η ■ Umi eingestellt.
Sinkt jetzt die Wcchselrichterspannung Uw plötzlich
mn 50°/n oder mehr ab. so wird auch die Basis-Basis-Spannung
Unit des Unijunction-Transistors 12 um den gleichen Bc'.rag kleiner. Der Kondensator 15'
kann sich wegen der Polung der Diode 16 nicht entladen,
so daß die cmittcrspannung Ui-; vorerst konstant
bleibt und somit größer als die Durchbruchspaniumg Ur wird. Der Entladestromimpuls fließt
über den Widerstand 13 und kann als Betätigungsstromimpuls für die Abschaltung des Wechselrichters
verwendet werden. Die Höhe der Ausgangsspannung des Wechselrichters schwankt mit der Spciseglcichspannung.
Unabhängig davon kann das Ansprechniveau der Kippstufe 1 mit Hilfe des Verhältnisses der
Widerstände 15" und 17 auf einen relativen Spannungswert eingestellt werden.
Die Schaltung des Impulsgebers 2 ist im wesentlichen die gleiche wie die der 'Kippstufe 1. Die Betriebsgleichspannung wird von einer gesonderten Spannungsquelle
zug'f.ührt. Sie kann jedoch auch von der mittels des Vollweggleichrichters 11 der Kippstufe 1
gleichgerichteten Wechselrichterspannung Uw bezogen
werden und übv-r eine Entkopplungsdiode 3" zugeführt werden. Ein Kondensator Λ" dient zur Glättung
der Betriebsspannung. Der Impulsgeber 2 hat jedoch
einen Synchronisiereingaiig, dem die Wechselrichierspaniumg
Liw über ein Differen/ierglied 20 und einen
Vollv.eggleiehrichter 21 zugeführt ist. Die Ssnchronisiei'slul'e
besteht aus einem Transistor 26, der dem Kondensator 25' eines aus einem Kondensator 25'
und einem Widerstand 25" bestehenden Wt'-Gliedes 25 parallel geschaltet ist und diesen periodisch bei jedem
Polaritäiswechsel (reguläre und störungsmäßige) eni-
ln lädt, d. h. auch dann, wenn der Kondensator über den
Widerstand 25" noch nicht auf die Durchbruehspannung des Unijunction-Transistors 22 geladen
worden ist. Der Kondensator wird anschließend wieder geladen, aber ein Impuls /wird erst dann erzeugt, wenn
die Spannung des Kondensators die Durchhruchspannung
des Unijunction-Transistors 22 erreicht. Erfolgt nun ein störungsmäßiger Polaritätswechsel,
bevor der Impuls / erzeugt wird, dann spricht sol ort
die Kippstufe 1 an. Auch in diesem Fall wird der Kondensator 25' entladen und anschließend erneut
geladen, die Durchhruchsr" nnung wird jedoch vor dem nächsten regulären Polaritätswechsel nicht mehr
erreicht, ein neuer Impuls/ wird also nicht erzeugt, vielmehr wird bei diesem Polaritätswechsel der Kondensator
wieder entladen. Der Impulsgeber 2 erzeugt iii jeder Halbperiode und in einer bestimmten Phasenlage
in bezug auf die Wechsclrichterspannung einen kurzen Stromimpuls. Die Phasenlage entspricht der
Zeit, in der nach dem Beginn einer neuen Halbperiode der Wechselrichterspannung der Kondensator 25' auf
die Durchbruchspannung eines Unijunction-Transistors 22 geladen wird.
Die Stromimpulse des Impulsgebers 2 haben die doppelte Frequenz des Wechselrichters und werden
dem Eingang des monostabilen Multivibrators 3 zugeführt. Die Schaltungsanordnung eines solchen monostabilen
Multivibrators braucht hier nicht näher erläutert zu werden, da sie an sich bekannt ist. In jeder
Halbperiode der Wcchselrichterspannung wird dieser Multivibrator 3 durch einen Stromimpuls des Impulsgebers
2 angestoßen und in den labilen Zustand versetzt. An seinem Ausgang entstehen rechteckförmige
GU'ichspannungsimpulse /. die mit jedem Sfomimpuls aus dem Impulsgebe'2 einsetzen und nach
Rückkehr in seinen stabilen Zustand beendet sind. Die Dauer der Gleichspannimgsimpulse / ist durch
die Eigenzeit des monostabilen Multivibrators 3, die
veränderbar ist, bestimmt. Über die Entkopplungsdiode 3' werden diese Gleichspannungsimpulse der
Bctricbsg'cichspannung der Kippstufe 1, d. h. der
\ollwcgglcichgerichtctcn Wechsclrichterspannung Uw.
überlagert. Auch für die Betriebsgleichspaiinung des
Multivibrators 3 wird die mittels des Vollweggleichrichlers ii gleichgerichtete überwachte Wechselrichtcrspannung
Uw verwendet, die über die Enlkopplungsdiodc
3 ' zugeführt v,ird.
Erfind".ngsgcmäß sind die Phasenlage der Stromimpulse
des Impulsgehers 2 in bezug auf die Wcchselrichterspannung Uw und die Dauer der Gleichspannungsimpulse
/ so gewählt, daß die Gleichspannungsimpulse / kurz vor einem regulären Polaritätswechsel
der Wechselrichterspannung einsetzen und kurz nach einem regulären Polaritätswechsel beendet sind. Beispielsweise
beginnen nach F i g, 2a die Gleich-Spannungsimpulse / jeweils in den Zeitpunkten I1
(z. B. 2 ms vor dem Polaritätswechsel) und sind in den Zeitpunkten I2 (2 ms nach diesem Wechsel) beendet.
Die Amplitude der Gleichspannungsimpulsc /
5 6
ist zumindest so groß gewählt, daß bei jedem Polaritäts- einer zu überwachenden Wechselrichterspannung Uu
wechsel der überwachten Wechselrichterspannung Uw als ausgezogene Kurve darstellt. In diesem Verlauf sind
die Gleichspannung an der Kippstufe 1 noch größer mit gestrichelten Linien der Verlauf der Wechsel-
ist als jener Prozentsatz der vollen Wechselrichter- richterspannung Uw bei und kurz nach verschiedenen
spannung Uw. bei dem im Falle eines Absinkens der 5 Störungen eingezeichnet. Die Arten der Störungen
Wechselrichterspannung Uw die Kippstufe 1 gekippt sind unterhalb der Stellen, an denen sie auftreten,
wird und am Ausgang/), ein Betätigungsimpuls zur durch Bezugszeichen ι bis vi angegeben. Oberhalb
Abschaltung des Wechselrichters erzeugt wird. Auf der betreffenden Stellen ist jeweils das ßczugszeicheii
diese Weise wird verhindert, daß durch reguläre derjenigen Kippstufe (1 oder 4) angegeben, bei welcher
Polaritätswechsel der Wechselrichterspannung die io am Ausgang im Störimgsfall ein Betätigimgsimpuls er-
Kippstufe I ausgelöst wird. zeugt wird.
Die an sich bekannte Kippstufe 4 ist vorgesehen. Die Störung ι stellt einen zwischen zwei überdamit
auch bei einer Störung, die bei Bestehen eines lagerten Gleichspaniuingsimpulsen /auftretenden nicht
Gleichspannungsimpulses / also innerhalb der regulären vorzeitigen Polaritätswechsel der Wechsel-Zeiträume
Z1 bis U — im Verlauf der Wechselrichter- 15 richterspannung Uw dar. Im Verlauf der vollwegspannung
Uw auftritt, ein Betätigungsimpuls erzeugt gleichgerichteten Wechselrichterspannung Cn tritt bei
wird. Sie ist so ausgeführt, daß sie nach dem Aus- dieser Störung eine schmale Spannungslücke auf. bei
bleiben eines einzigen regulären Polaritätswechsels der der die Basis-Basis-Spannung Unit und damit auch die
Wechselrichterspannung Uw zum Kippen gebracht Durchbruchspannung Up des Unijunction-Transistors
wird, aber sonst im stabilen Zustand verbleibt. Der 20 12 der Kippstufe 1 absinkt, während die Spannung am
Kippstufe 4 wird die Wechselrichterspannung Uw im Kondensator 15' vorerst konstant bleibt, so daß dei
Gegentakt je einem polaritätsabhängigen Eingang 41. Unijunction-Transistor 12 zwischen Emitter und Basis 1
42 zugeführt. Ihre Schaltungsanordnung ist in F i g. 1 niederohmig geschaltet und die Ladung des Kondenin
der Blockeinheit der Kippstufe 4 eingezeichnet. sators 15' als Betätigungsstromimpuls an den Ausgang
Über die Eingänge 41 und 42 steuert die an eine Trans- 25 Ax freigegeben wird. Die Störung n stellt einen
formatorwicklung mit Mittelanzapfung übertragene zwischen zwei überlagerten Gleicnspannungsimpul-Wechselrichterspannung
L'n· im Wechseltakt je einen sen / auftretenden Spannungsausfall des Wechsel-Transistor
43 oder 44 auf. Dadurch wird jeweils ein richters dar. Hierbei spricht die Kippstufe 1 gleicher-Kondensator
45 bzw. 46 über einen Widerstand 45' weise wie bei der Störung 1 an.
bzw. 46' geladen. Die positiv geladene Seite dieser 30 Die Störung üi stellt einen nicht regulären Polari-Kondensatoren ist über je eine Entkoppliingsdiode mit tätswechsel dar. der während eines überlagerter dem Emitter eines Unijunction-Transistors 47 verbun- Gleichspannungsimpulses / auftritt, so daß in dci den. von dem die Basis B„ an den positiven Pol der Spannungslücke der gleichgerichteten Wechselrichter-Speisegleichspannung und die Basis B1. welche den spannung Lu-nur die Impulsspanming / an der Kipp-Ausgang .·(., der Kippstufe 4 bildet, mit dem Ausgang 35 stufe 1 liegt, deren Höhe aber so gewählt ist. daß die .-(, der Kippstufe I verbunden ist. Der zeitliche Verlauf Kippstufe 1 nicht anspricht. Da dieser Polaritätsder Spannung an den Kondensatoren 45 und 46 beim wechsel nicht regulär im Zeitpunkt /n. sondern kur; Laden wird nach F i g. 2b so eingestellt, daß 12 ms danach auftritt, wird in diesem Störungsfall der entnach dem letzten Polaritätswechsel der Ansprech- sprechende Kondensator 45 oder 46 der Kippstufe 4 wert 11' und damit die Durchbruchspannung Up des 40 welcher in den positiven Halbperioden der Wechsel-Unijunction-Transistors 47 erzielt wird, so daß dieser richterspannung geladen wird, \orzeitig nachgeladen einen Betätigungsimpuls abgibt. so daß im Zeitpunkt Λ, die Spannung Ux des Konden·
bzw. 46' geladen. Die positiv geladene Seite dieser 30 Die Störung üi stellt einen nicht regulären Polari-Kondensatoren ist über je eine Entkoppliingsdiode mit tätswechsel dar. der während eines überlagerter dem Emitter eines Unijunction-Transistors 47 verbun- Gleichspannungsimpulses / auftritt, so daß in dci den. von dem die Basis B„ an den positiven Pol der Spannungslücke der gleichgerichteten Wechselrichter-Speisegleichspannung und die Basis B1. welche den spannung Lu-nur die Impulsspanming / an der Kipp-Ausgang .·(., der Kippstufe 4 bildet, mit dem Ausgang 35 stufe 1 liegt, deren Höhe aber so gewählt ist. daß die .-(, der Kippstufe I verbunden ist. Der zeitliche Verlauf Kippstufe 1 nicht anspricht. Da dieser Polaritätsder Spannung an den Kondensatoren 45 und 46 beim wechsel nicht regulär im Zeitpunkt /n. sondern kur; Laden wird nach F i g. 2b so eingestellt, daß 12 ms danach auftritt, wird in diesem Störungsfall der entnach dem letzten Polaritätswechsel der Ansprech- sprechende Kondensator 45 oder 46 der Kippstufe 4 wert 11' und damit die Durchbruchspannung Up des 40 welcher in den positiven Halbperioden der Wechsel-Unijunction-Transistors 47 erzielt wird, so daß dieser richterspannung geladen wird, \orzeitig nachgeladen einen Betätigungsimpuls abgibt. so daß im Zeitpunkt Λ, die Spannung Ux des Konden·
Fällt also ein Polaritätswechsel der Wechselrichter- sators den Ansprechwert /;' erreicht und die Kipp·
spannung L ir aus. dann erreicht die Kondensator- stufe 4 zum Ansprechen gebracht wird (vgl. F i g. 2b)
spannung 12 ms nach dem vorangehenden regulären 45 Beim Ansprechen der Kippstufe 4 wird am Ausgang-f.
Polaritätswechsel die Durchbruchspannung Up des ein Betätigimgsimpuls erzeugt.
Unijunction-Transistors 47. wobei am Ausgang ,-1, Die Störung fv ist ein vollständiger Spannunes·
eir. Stromimpuls erzeugt wird. Es wird nachfolgend ausfall, tier ebenfalls während eines überlagerter
noch erläutert, wie die kippstufe 4 arbeitet, wenn bei GleL"hspanniingsimpulses /auftritt, so daß der mono-
Bestehen eines Cileichspannungsimpulsc'; / eine Stö- 50 stabile Multivibrator 3 erst am Ende diesc<
Impulse·
rung der Wechsclrichterspannung IW auftritt, i-olgen im Zeitpunkt /, -= L1 die Kippstufe 1 freigeben kann
die Polaritätswechsel regulär, d.h. bei 50 Hz alle Fs erfolgt die Spannungsabsenkung an der Basis Ii
ίΠ ras aufeinander, so wird die Durchbruchspannung des Unijunction-Transistors 12. Die Kippstufe! eib
nicht erreicht. Der jeweils geladene Kondensator 45 dann einen Betätigungsimpuls ab.
oder 46 wird dann nach dem regulären Polaritäts- 55 Die Störung ν tritt gleichfalls während eines über-
oder 46 wird dann nach dem regulären Polaritäts- 55 Die Störung ν tritt gleichfalls während eines über-
wechsel über eine Diode 48 bzw. 49. die dem betreffen- lagerten Gleiehspannungsinip-ilses / auf und stell
den /<C-( Hied-Widerstand parallel geschaltet ist. und einen bei Wechselrichtern häufigen Kommuticruncs-
den Kolieklorv. iderstand des betreffenden Transistors fehler dar. der dadurch entstellt, daß auf eine reguläre
4Pi oder 4-4 umladen, während der jeweils andere Kon- Kommutierung eine Fehikommutieriing folgt. Hierbe
densator 46 oder 45 nunmehr geladen wird. Die 6° (vgl. Fig. 2b) wird der Kondensator der Kipp
Speiscgleichspannung der Kippstufe 4 ist die gleiche stufe 4. welcher in den negativen i lalbperioden de
wie die des Impulsgebers 2 und des Multivibrators 3. W'cchselrirhterspannung geladen wird, nach kurze
fn den gemeinsamen Ausgang A der Anordnung ist Unterbrechung weitertreladen (vcl. Verlauf der KiMi
für die Signalverarbeitung eine Verstärker- und Lm- densatorspannung ί Y). so daß die Kippstufe 4 in
kchrstufe 5 eingeschaltet. 63 Zeitpunkt/- zum Ansprechen gebracht wird und an
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung Ausgang .·!., ein Betätigungsiinpuls erscheint. Die Stö
nach Fig. 1 wird im folgenden auf die Fig. 2a rung vi besteht schließlich darin, daß in dem Zeit
Bezug genommen, die den rcchteckförmigen Verlauf punkt/„ kein (regulärer) Polaritätswechsel crfolet
sondern während der darauffolgenden Halbperiode in dem Zeitpunkt /„. Hierbei spricht die Kippstufe 4 in
gleicher Weise an wie im Störungsfall v\ nämlich im Zeitpunkt tn.
Es sind noch weitere Störungsfälle denkbar, bei S welcher, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
arbeitende Überwachungsanordnung einen Betätigungsimpuls am gemeinsamen Ausgang A erzeugt.
z. B. wenn, wie bei bestimmten Wechselrichter-Schaltungen üblich, die Wechselrichterspannung auf
50°/0 ihres Vollwertes absinkt oder wenn sie z. B. unmittelbar
nach einem regulären Polaritätswechsel auf diesen Prozentsatz absinkt.
Claims (3)
1. Verfahren zur Störungsüberwachung einer nahezu rechteckförmigen Wechselspannung mit
einer Kippstufe, bei der die gleichgerichtete, zu überwachende Wechselspannung als Betriebsgleichspannung
verwendet wird und bei einem schnellen ao Absinken der zu überwachenden Wechselspannung
von einem betriebsmäßigen Vollwert um einen vorgegebenen Prozentsatz ein Kippvorgang zur
Bildung eines Betätigungsimpulses ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß der
Betriebsgleichspannung der Kippstufe über eine E-tkopplungsdiode Gleichspannungsimpulse, die
mit der Sollfrequenz der Wechselspannung synchronisiert sind, mit solcher Phasenlage und
Impulshöhe in bezug auf die Wechselspannung überlagert werden, daß sie jeweils bei einem regulären
Polaritätswechsel der Wechselspannung bestehen und während des Bestehens dieser Gleichspannungsimpulse
die Kippstufe durch reguläre Polaritätswechsel der Wechselspannung nicht zum Kippen gebracht werden kann, daß hingegen durch
einen während des Bestehens eines Gleichspannungsimpulses auftretenden störungsmäßigen Polaritätswechsel
unabhängig von der Kippstufe ein verzögerter Betätigungsimpuls jeweils mit Hilfe
einer weiteren Kippstufe, die nach einem Ausbleiben eines regulären Polaritätswcchsels der
Wechselspannung anspricht, erzeugt wird.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit
der zu überwachenden Wechselspannung (Cn-) synchronisierten Impulsgeber (2). welcher aus
einem an die gleichgerichtete Wechselspannung (Uw) angeschlossenen, aus einem Widerstand (25")
und einem Kondensator (25') gebildeten /?C-Glied
(25) mit einem dem Kondensator (25') parallelgeschaltetcn.
bei jedem Polaritätswechsel der Wechselspannung (Uw) kurzzeitig stromleitend
steuerbaren Transistor (26) und einem von der Spannung des Kondensators (25') in bezug auf die
Polaritätswechsel der Wechselspannung (Uw) phasenverschoben stromleitend steuerbaren Unijunction-Transistors
(22) besteht, ferner durch einen von dem Impulsgeber (2) ansteuerbaren monostabilen
Multivibrator (3) zur Erzeugung der Gleichspannungsimpulse (/) und durch eine neben
einer ersten Kippstufe (1) vorgesehene weitere Kippstufe (4) mit zwei polaritätsabhängigen, an die
zu überwachende Wechselspannung (Uw) angeschlossenen Steuereingängen (41. 42) in derartiger
Anordnung, daß durch den ersten Steuereingang (41) die positiven, durch den zweiten (42) die negativen
Halbperioden der Wechselspannung (Uw) erfaßbar sind, und daß an dem mit dem Ausgang
(Λι) der Kippstufe (1) zusammengeschalteten Ausgang
(Λ4) der Kippstufe (4) nach einem Ausbleiben
eines regulären Polaritätswechsels der Wechselspannung (Uw) ein Kippvorgang zur Bildung
eines Betätigungsimpulses auslösbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgleichspannung für die
erste (1) und zweite Kippstufe (4). den Impulsgeber (2) und den monostabilen Multivibrator (3)
über einen Volhveggleichrichterill) und gegebenenfalls
über eine Entkopplungsdiode (3") von der Wechselspannung (Uw) abgeleitet und durch einen
Kondensator (K) geglättet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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