DE2051828A1 - Rule arrangement - Google Patents

Rule arrangement

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DE2051828A1
DE2051828A1 DE19702051828 DE2051828A DE2051828A1 DE 2051828 A1 DE2051828 A1 DE 2051828A1 DE 19702051828 DE19702051828 DE 19702051828 DE 2051828 A DE2051828 A DE 2051828A DE 2051828 A1 DE2051828 A1 DE 2051828A1
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DE19702051828
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Alan Henry Ilford Porter Eric Willoughby Thundersley Essex Weinberg (Großbritannien) G05f 1 46
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Plessey Co Ltd
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Plessey Co Ltd
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    • H05B39/04—Controlling
    • H05B39/08—Controlling by shifting phase of trigger voltage applied to gas-filled controlling tubes also in controlled semiconductor devices
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/40—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
    • G05F1/44—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
    • G05F1/45—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load
    • G05F1/455—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load with phase control

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Description

Unser Zeichen: P 2088Our reference: P 2088

THE PLESSEY COMPANY.LIMITEDTHE PLESSEY COMPANY.LIMITED

2/60 Vicarage Lane, Ilford, Essex, Grossbritannien2/60 Vicarage Lane, Ilford, Essex, UK

RegelanordnungRule arrangement

Die Erfindung bezieht sich auf Regelanordnungen, inabesondere ä auf Konstantstromregler, die zur Verwendung in ILugfeldbeleuchtungsschaltungen geeignet sind.The invention relates to control arrangements, inabesondere like to constant current controllers which are suitable for use in ILugfeldbeleuchtungsschaltungen.

In Jlugfeldbeleuchtungsschaltungen ist es üblich, eine Stroaschleife für dieVersorgung der Lampen vorzusehen, die beispielsweise rings um eine Landebahn angeordnet sind. Jede Lampe wird über einen Stromtransformator gespeist, wobei alle Stromtransformatoren in Serie in die Stromschleife eingeschaltet sind. Die Stromschleife wird von einem Kon3tantstroraregler gespeist, der den Strom in der Schleife auf einem solchen vorbestimmten Wert konstant hält, dass die Helligkeit der Lampen im wesentlichen konstant gehalten wird, selbst wenn sich f dio Speisespannung ändert oder 3ogar eine Anzahl der Lampen ausfällt. Normalerweise sind ferner in dem Kon3tantstromregler Vorkehrungen getroffen, mit denen es möglich ist, eine Anzahl von diskreten Strorawerten zu wählen, damit die Helligkeit der Lampen gewählt werdenIn field lighting circuits it is common to use a Provide straw loop for the supply of the lamps, which are arranged around a runway, for example are. Each lamp is fed by a current transformer, with all current transformers in series the current loop is switched on. The current loop is fed by a constant current regulator that controls the Current in the loop is kept constant at such a predetermined value that the brightness of the lamps is kept substantially constant even if f the supply voltage changes or even a number of the Lamp fails. Normally, provisions are also made in the constant current regulator to enable it it is possible to choose a number of discrete current values so that the brightness of the lamps is chosen

109819/1243 BAD Or,g,nal109819/1243 BAD O r, g, nal

l)i e bisher vorhandenen Konstantstromregler für diesen Anwendungafall sind gross und schwer, und sie bestehen oft aus mehreren getrennten TeSLen, beispielsweise Transfornatoren, Verteilern usw., die miteinander verdrahtet werden müssen. Diese und andere Faktoren führen dazu, dass die bisher vorhandenen Einrichtungen wenig befriedigen.l) he previously existing constant current regulator for this Anwendungafall are large and heavy, and they often consist of several separate TeSLen, for example Transfornatoren, distributors, etc. that need to be wired together. These and other factors mean that the existing facilities are not very satisfactory.

Eine nach der Erfindung ausgeführte Regelanordnung mit einer Thyristoranordnung zur Regelung des zu einem Ausgang übertragenen Stroms ist nach dec Erfindung gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Lieferung eines Steuersignals in Abhängigkeit von dem Strom, vorzugsweise von dem quadratischen Mittelwert des Stroms,und durch eine Einrichtung zur Steuerung der Stromflussperiode der Thyristoranordnung in Abhängigkeit von dem Steuersignal derart, dass· die Stromflussperiode in Abhängigkeit von der Amplitude des Stroms veränderlich ist.A control arrangement designed according to the invention with a thyristor arrangement for regulating the current transmitted to an output is characterized according to the invention by a device for supplying a control signal as a function of the current, preferably on the root mean square value of the current , and by a device for controlling the Current flow period of the thyristor arrangement as a function of the control signal in such a way that the current flow period is variable as a function of the amplitude of the current.

Sine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Thyristoranordnung zwei gegenparallel geschaltete Thyristoren enthält,die in Serie mit einer Wechselstromquelle geschaltet sind, und dass eine Zeitsteuerschaltung vorgesehen ist, welche in jeder Halb welle des Wechselstroms die Zeit bestimmt, in der der eine bzw. der andere Thyristor stromführend ist. Vorzugsweise bestimmt die Zeitsteuerschaltung die Zeit nach dem Beginn jeder Halbwelle des Wechselstroms, zu der jeder Transistor stromführend gemacht wird. A preferred embodiment of the invention consists in the fact that the thyristor arrangement contains two thyristors connected in counter-parallel , which are connected in series with an alternating current source, and that a time control circuit is provided which determines the time in each half-wave of the alternating current in which the one or the other thyristor is live. Preferably, the Z e itsteuerschaltung determines the time after the beginning of each half-wave of the alternating current is made energized for each transistor.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass ein Strotntransforoatqr für den Ausgangsstrom vorgesehen ist, und dass der transformierte Strom gleichgerichtet und einem Detektor zugeführt wird, der ein Signal abgibt, das im wesentlichen dem quadrati schen Mittelwert des Ausgangsstroms proportional ist. An advantageous development of the invention is that a Strotntransforoatqr is provided for the output current, and that the transformed current is rectified and fed to a detector which emits a signal that is essentially proportional to the root mean square value of the output current.

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BADBATH

20513282051328

Das Ausgangssignal des Detektors kann einein Differenzverstärker zum Vergleich mit einem Besugssignal zugeführt werden, und das Ausgangssignal des Differenzverstärkers wird dann der Zeitsteuerschaltung zur Bestimmung der Stromflussperiode der Thyristoren zugeführt.The output of the detector can be a differential amplifier for comparison with a Besugssignal are supplied, and the output signal of the differential amplifier is then used to determine the current flow period of the timing control circuit Thyristors fed.

Zur Schaffung verschiedener vorbestimmter Werte des Ausgangsstroras, beispielsweise zur Steuerung der Helligkeit der Lampen bei einem Flugfeldbeleuchtungssystem, aas durch die erfindungsgemässe Regelanordnung gesteuert vvird, können Stromabzweigschaltungen für den transformierten und gleichgerichteten'Strom vorgesehen sein, ITo create various predetermined values of the output current, for example to control the brightness of the lamps in an airfield lighting system, aas controlled by the control arrangement according to the invention vvird, can branch circuits for the transformed and rectified current, I

ün Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung aargestellt. Darin zeigen:ün embodiment of the invention is in the drawing shown. Show in it:

2?ig.1 das Blockschaltbild einer Eonstantstrom-Regelanordnung nach der Erfindung und2? Ig.1 the block diagram of a constant current control arrangement according to the invention and

Fig.2a und 2b Diagramme des zeitlichen Verlaufs des Ausgangsstroms der Thyristoranordnung von Fig.1.2a and 2b are diagrams of the time course of the output current the thyristor arrangement of Fig.1.

Jie in FIg. 1 durch ein Blockscheraa dargestellte Konstantstroü-Regelanordnung enthält zwei gegenparallel geschaltete g Thyristoren R1 und R2, die in Serie zwischen eine an die Klenge 1 angeschlossene Wechselstromquelle und die Primärwicklung P1 eines Transformators T1 eingefügt sind. Der voi: der Sekundärwicklung S, des Transformators T1 abgegebene A-as~angsstrocj wird den mit der Stromschleife verbundenen Ausgangsklemmen 2 über die Primärwicklung Pp eines Stromwanälers ϊ'2 zugeführt. Es sind Massnahmen getroffen, damit die !Thyristoren E1 und R2 mit Hilfe einer Rückkopplungsschleife derart stromführend gemacht werden, dass der Jie in Fig. 1 shown by a Blockscheraa Konstantstroü control arrangement contains two counter-parallel connected g thyristors R 1 and R 2 , which are inserted in series between an AC source connected to the Klenge 1 and the primary winding P 1 of a transformer T 1. The voi: the secondary winding S, of the transformer T 1 A- a s ~ angsstrocj is fed to the output terminals 2 connected to the current loop via the primary winding Pp of a current transformer ϊ ' 2 . Measures have been taken so that the thyristors E 1 and R 2 are made live with the aid of a feedback loop in such a way that the

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quadratische Mittelwert des an den Ausgangsklemmen abgegebenen Stroms unabhängig von der Amplitude des Eingangswechselstroms und unabhängig von der an die Ausgangsklemmen angeschlossenen Last im wesentlichen konstant gehalten wird.root mean square value of the current delivered at the output terminals independent of the amplitude of the AC input current and regardless of the to the Output terminals connected load is kept essentially constant.

Der in der Sekundärwicklung S1 des Transformators T^ und somit zwischen den Ausgangsklemmen 2 fliessende Wechselstrom wird im Stromwandler T2 heruntertransformiert und einer Gleichrichterschaltung 3 zugeführt, in welcher der Wechselstrom gleichgerichtet wird. Der von der Gleichrichterschaltung 3 abgegebene gleichgerichtete Strom wird dann einem Helligkeitswähler 4 zugeführt, der beispielsweise eine Anzahl von Nebenschlusswegen enthalten kann, die jeweils von einem feteuerbaren Kristallgleichrichter gesteuert werden, wodurch ein Teil des gleichgerichteten Stroms abgezweigt werden kann; die Menge des abgezweigten Stroms hängt dabei von dem quadratischen Mittelwert des Stroms ab, der im Ausgangskreis benötigt wird.The alternating current flowing in the secondary winding S 1 of the transformer T ^ and thus between the output terminals 2 is stepped down in the current transformer T 2 and fed to a rectifier circuit 3 in which the alternating current is rectified. The rectified current output by the rectifier circuit 3 is then fed to a brightness selector 4, which can contain, for example, a number of shunt paths, each controlled by a firable crystal rectifier, whereby part of the rectified current can be branched off; the amount of the branched current depends on the root mean square value of the current that is required in the output circuit.

Der Ausgangsstrom des Helligkeitswählers 4 wird einem Effektivwert-Detektor 5 zugeführt, der so ausgebildet ist, dass er ein Ausgangssignal abgibt, das imvesentlichen dem quadratischen Mittelwert des Stroms proportional ist, der über die an die Ausgangsklemmen 2 angeschlossene Schleife fliesst. Das Ausgangssignal des Effektivwertdetektors 5 wird einem Differenzverstärker 6 zugeführt, in welchem es mit einem Bezugssignal V^ verglichen wird, das über die Klemme 6' angelegt wird. Der Differenzverstärker 6 gibt ein Ausgangssignal ab, das davon abhängt, ob das Ausgangssignal des Effektivwertäetektors 5 über oder unter dem an die Klemme 61 angelegten Bezugswert VR liegt. The output current of the brightness selector 4 is fed to an effective value detector 5, which is designed such that it emits an output signal which is essentially proportional to the root mean square value of the current flowing via the loop connected to the output terminals 2. The output signal of the effective value detector 5 is fed to a differential amplifier 6, in which it is compared with a reference signal V ^ which is applied via the terminal 6 '. The differential amplifier 6 emits an output signal which depends on whether the output signal of the effective value detector 5 is above or below the reference value V R applied to the terminal 6 1 .

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Das Auogangssignal des Differenzverstärkers 6 wird einer Zeitsteuerschaltung 7 zugeführt, welche den genauen Zeitpunkt in jeder Periode des Eingangswechselstroms bestimmt, z\i welchem die Thyristoren R. und R2 gezündet werden. Das Ausgangs3ignal der Zeitsteuerbchaltung 7 wird einem Steuerimpulsgenerator 8 zugeführt, der rechteckige Impulse kurzer -Dauer" für" die 3teu3i?uüg der" Shyuistö'fäfl K^ Und R2 feUzeugt.The Auogangssignal the differential amplifier 6 is supplied to a timing control circuit 7, which determines the exact moment in each period of the input alternating current, z \ i are ignited which the thyristors R. and R 2. The output signal of the timing control circuit 7 is fed to a control pulse generator 8, which generates rectangular pulses of short duration "for" the 3teu3i? Uüg the "Shyuistö'fäfl K ^ and R 2 .

Die Anordnung ist so getroffen, das3die Zeitsteuerschaltung 7 das Zünden der Thyristoren R1 und R2 für einige Zeit nach dem Beginn jeder Halbwelle des Eingangswechselstroms verzögert, wobei die Verzögerungszeit von dem Strom abhängt, der an den Ausgangsklemmen 2 abgegeben werden soll.The arrangement is such that the timing circuit 7 delays the triggering of the thyristors R 1 and R 2 for some time after the start of each half-cycle of the input alternating current, the delay time depending on the current that is to be delivered at the output terminals 2.

Pig.2 zeigt den zeitlichen Verlauf des über die Thyristoren R1 und R2 iliessenden Stroms in zwei typischen Fällen, wobei der Verlauf des Eingangswechselstroms gestrichelt dargestellt ist, während die vollen Linien den Ausgangsstrom der Thyristoren R1 und R2 zeigen. Die Periode T1 in Pig.2a entspricht einem niedrigen Ausgangsstrom, während die Periode t2 in Pig.2b einem hohen Ausgangsstrom entspricht. Diese Perioden werden durch die Zeitsteuerschaltung 7 bestimmt.Pig. 2 shows the time course of the current flowing through the thyristors R 1 and R 2 in two typical cases, the course of the input alternating current being shown in dashed lines, while the solid lines show the output current of the thyristors R 1 and R 2 . The period T 1 in Pig.2a corresponds to a low A u sgangsstrom, while the period t 2 in Pig.2b a high starting current corresponds. These periods are determined by the timing control circuit 7.

Wie bereits zuvor erwähnt wurde, kann der Helligkeitswahler 4 aus einer Anzahl von Nebenschlusswegen bestehen, die jeweils einem diskreten Stromwert im Ausgangskreis de3 Reglers entsprechen. Jeder Stromweg kann beispielsweise einen steuerbaren Kristallgleichrichter und einen Widerstand enthalten, die den Ausgang der Gleichrichterschaltung 3 überbrücken. Durch Zünden des zugehörigen steuerbaren Kristallgleichrichters kann jeweils ein Stromweg in Tätigkeit gesetzt werden. Dies kann mit Hilfe von Schaltern geschehen, die einen Teil des Reglers bilden, oder auch durch FernsteuerungAs mentioned earlier, the brightness selector can 4 consist of a number of shunt paths, each with a discrete current value in the output circuit de3 controller. For example, each current path can have a controllable crystal rectifier and resistor which bridge the output of the rectifier circuit 3. By igniting the associated controllable crystal rectifier, a current path can be activated will. This can be done with the help of switches that form part of the controller, or by remote control

1 0 9 8 1 9 / 1 2 k 3 ßAD original1 0 9 8 1 9/1 2 k 3 ßAD original

— ο- ο

von einer entfernten Kontrollstation aus·...from a remote control station ...

Der Effektivwertdetektor 5 kann aus einer Anzahl von in Serie geschalteten Zenerdioden bestehen, die mit einem Widerstandsnetzwerk verbunden sind. 'The effective value detector 5 can be selected from a number of Zener diodes connected in series, which are connected to a resistor network. '

Wie bereits erwähnt wurde, eignet sich der beschriebene Konstantstromregler in idealer Weise für Flugfeld— beleuchtungen, doch kann er ebensogut für andere Anwendungfälle dienen, bei denen ein konstanter Betriebsstrom benötigt wird. 'As already mentioned, the constant current regulator described is suitable for airfield lights in an ideal way, but he can just as well for other use cases serve A n, where a constant operating current is needed. '

PatentansprücheClaims

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Claims (7)

Patemta nsprüctiePatent examination Regelanordnung mit einer Thyristoranordnung zur Regelung des zu einem Ausgang übertragenen Stroms, gekennzeichnet . durch, eine Einrichtung zur Lieferung eines Steuersignals in Abhängigkeit von üem Strom, und durch eine Einrichtung zur Steuerung der StroüJflussperiode der Thyristoranordnung in Abhängigkeit von dem Steuersignal derart, dass die Stromflussperiode in Abhängigkeit von der Amplitude des Stroms veränderlich ist.Control arrangement with a thyristor arrangement for regulation of the current transmitted to an output. by means of a device for supplying a control signal depending on the current, and by a facility to control the flow period of the thyristor arrangement in Dependence on the control signal such that the current flow period is dependent on the amplitude of the current is changeable. 2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal in Abhängigkeit vom quadratischen Mittelwert des Ausgangsstroms geliefert wird. ™2. Control arrangement according to claim 1, characterized in that that the control signal is supplied as a function of the root mean square value of the output current. ™ 3. Regelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Thyristoranordnung zwei gegenparallel geschaltete Thyristoren enthält, die in Serie mit einer Y/echselstroaquelle geschaltet sind, und dass eine Zeitsteuerschaltung vorgesehen ist, welche in jeder Halbwelle des Wechselstroms die Zeit bestimmt, in der der eine bzw. der andere Thyristor stromführend ist.3. Control arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the thyristor arrangement has two counter-parallel contains switched thyristors, which are connected in series with a Y / echselstroaquelle, and that a timing circuit is provided, which determines the time in each half cycle of the alternating current, in which the one or the other thyristor is live. 'r. Regelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitsteuerschaltung die Zeit nach dem Beginn jeder Halbyelle des Viechseistroms bestimmt, zu der jeder Transistor a stromführend gemacht wird. 'r. Control arrangement according to Claim 3, characterized in that the time control circuit determines the time after the beginning of each half-wave of the Viechseistrod at which each transistor a is made live. 5. Regelanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromtransformator für den Ausgangsstrom vorgesehen ist, und dass der transformierte Strom gleichgerichtet und einem Detektor zugeführt wird, der ein Signal abgibt, das im wesentlichen dem quadratischen Kittelwert des Ausgangsstroms proportional ist.5. Control arrangement according to one of claims 2 to 4, characterized in that a current transformer for the output current is provided and that the transformed stream is rectified and fed to a detector which emits a signal which is essentially the square Mean value of the output current is proportional. 109819/1243109819/1243 6. Regelanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangesignal des Detektors einem Differenzverstärker zum Vergleich mit einem Bezugssignal zugeführt wird, und dass daa Ausgangssignal des Differenzverstärkers der Zeitateuerschaltung zur Bestimmung der Stromflussperioäe tier Thyristoren augeführt wird. 6. Control arrangement according to claim 5, characterized in that the output signal of the detector is fed to a differential amplifier for comparison with a reference signal, and that the output signal of the differential amplifier of the time control circuit for determining the current flow period of thyristors is carried out. 7. Regelanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaffung verschiedener vorbestimmter Werte des -Ausgangsstroms Stromabzweigschaltungen für den transformierten und gleichgerichteten Strom vorgesehen sind.7. Control arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that to create different predetermined Values of the output current branch circuits for the transformed and rectified current provided are. BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
DE19702051828 1969-10-24 1970-10-22 Rule arrangement Pending DE2051828A1 (en)

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