DE2119525C3 - Steuersatz für Thyristor-Stromrichter - Google Patents

Steuersatz für Thyristor-Stromrichter

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DE2119525C3
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Klaus Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Rambold
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    • 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
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145—Conversion of ac power input into dc 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
    • H02M7/155—Conversion of ac power input into dc 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
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Description

zahnspannung wie strichpunktiert gezeigt, vergrößert wird mit zunehmender Frequenz (Schnittpunkt A'),
Bei einem in Fig.2 angenommenen symmetrischen Synchronisierspannungssystem kann auf konstanten Mittelwert der Sägezahnspannung geregelt werden,.
In F i g. 3 ist eine erfindungsgemäße Ausbildung des Sägezahnspannungsgenerators 2 mit einer Regelung auf konstante Scheitelwerte der Sägezahnspannungen dargestellt, die auch bei in ungleichmäßigen Abständen auftretenden Synchronisierwechselspannungen (unsymmetrisches Synchronisierspannungssytem) eine genaue Einhaltung der Steuerwinkel ermöglicht.
Hierbei werden alle Sägezahnspannung^ über Dioden g gleichgerichtet und durch einen Kondensator Cl deren Scheitelwert Ü erfaßt. Der Scheitelwert O wird zusammen mit einem Sollwert 0 den Eingängen eines über einen Kondensator Ci rückgekoppelten Differenzverstärkers pi zugeführt. Der Kondensator C3 bewirkt, daß der einfache Differenzverstärker zu einem Integrationsverstärker wird, d. h. die Differenz der Eingangsspannungen erscheint integriert am Ausgang. Die integrierte Differenzspannung wird einem Transistor pl in einem Ladestromkreis PM eines Sägezahnkondensators CI des Sägezahnspannungsgenerators 2 zugeführt In einem Entladestromkreis jedes Sägezahnspannungskondensators Cl ist ein zweiter Transistor pl vorgesehen, der als Schalter in Steuerabhängigkeit von der Synchronisierwechselspannung gebracht ist. An Stelle von Transistoren können als steuerbare Widerstände auch Verstärker oder digitale Logikbausteine vorgesehen sein.
Mit Hilfe dieser Schaltungsanordnung gelingt es, an jedem Kondensator Cl eine Sägezahnspannung veränderlicher Steilheit entsprechend der jeweiligen Frequenz zu bilden, die bei jeder Netzfrequenz und konstanter Sleuergleichspannung Us/ den Steuerwinkel α = const, ergibt.
Bei der erstgenannten Regelung der Sägezahnspannung auf konstanten Mittelwert kann der Kondensator Cl in Fortfall kommen.
An Stelle der vorbeschriebenen Maßnahme kann die Regelung auch über einen Stromvergleich am Differenzverstärker erfok,n. In diesem Fall werden über Widerstände den Sägezahnspannungen proportionale Ströme gebildet, die summiert und mit einem Sollstrom verglichen werden. Dabei werden die Dioden g in F i g. 3 durch nicht näher bezeichnete Widerstände ersetzt und die Eingänge des Differenzverstärkers p3 gemäß Fig. 4 über ebenfalls nicht näher bezeichnete Widerstände an die Potentiale M und N gelegt. Im übrigen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 3 bezeichnet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

daß sic untei Einsatz zweier regelbarer zusätzlicher Patentansprüche- Hilfsspannungsquellen nur einen Teil des gesamten zur Verfugung stehenden Steuerbereiches ausnutzen
1. Steuersatz für einen an ein Netz schwanken- kann. .
der Frequenz angeschlossenen Thyristor-Strom- 5 Es liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, omen richter mit einem netzgeführten Synchronisier- analog arbeitenden Steuersatz fur Stromrichter mit geber und einem diesem nachgeschalteten Säge- · einfachen Mitteln so zu gestalten, daß eine genaue zahnspannungsgenerator, dessen Sägezahnspan- Regelung der Steuerwinkel auch bei starker Frenungskondensator mit Beginn derjenigen Halb- quenzschwankung erfolgt, ohne daß em fur die Auswelle, die angeschnitten werden soll, über einen i° nutzung der vollen Steuerfähigkeit des Stromrichters veränderbaren Widerstand durch eine konstante nachteiliger Einfluß auftritt.
Spannung aufgeladen wird und über einen schalt- Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einem Steuerbaren Parallelzweig entladbar ist und dessen Säge- satz der eingangs genannten Art nach der Erfindung zahnspannung in einem Vergleicher mit einer dadurch, daß der Sägezahnspannungskondensator Steuergleichspannung verglichen wird, wobei ein 15 über den Parallclzweig in Entladeabhängigkeit vom Impulsgeber eingeschaltet wird, wenn die Säge- Synchronisiergeber' steht und daß der veränderbare zahnspannung die Steuergleichspannung über- Widerstand im Ladestromkreis von einer Spannung steigt, dadurch gekennzeichnet, daß gesteuert ist, die am Ausgang eines Differenzverstärder Sägezahnspannungskondensator [Cl) über den kers ansteht, der seinerseits zum Vergleich der Säge-Parallelzweig in Entladeabhängigkeit vom Syn- 20 zahnspannung mit einem entsprechenden Sollwert chronisiergeber (1) steht und daß der veränder- vorgesehen ist, derart, daß die Scheitel- oder Mittelbare Widerstand (pl) im Ladestromkreis von werte aller Sägezähne der Sägezahnspannungen eine einer Spannung gesteuert ist, die am Ausgang konstante Größe aufweisen.
eines Differenzverstärkers (/?3) ansteht, der seiner- An Hand eines Ausführungsbeispieles sei die Er-
seits zum Vergleich der Sägezahnspannung mit 25 findung näher erläutert. Es zeigt
einem entsprechenden Sollwert vorgesehen ist, Fig. 1 einen analog arbeitenden Steuersatz in
derart, daß die Scheitel- oder Mittelwerte aller schematischer Darstellung,
Sägezähne der Sägezahnspannungen eine kon- Fig. 2 Sägezahnimpulse in Zuordnung zu den
stante Größe aufweisen. Synchionisierspannungen und der Steuergleichspan-
2. Steuersatz nach Anc.-ruch 1, dadurch ge- 30 nung,
kennzeichnet, daß als Schaltungselement im Ent- F i g. 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel eines Sägeladestromkreis des Sägeitihnspannungsgenera- zahngenerators nach der Erfindung in vereinfachter tors (2) ein steuerbarer Widerstand (p2) vorge- Darstellung,
sehen ist. Ein von einer Netzspannung mit schwankender
3. Steuersatz nach Anspruch 2, dadurch ge- 35 Frequenz gespeister Synchronisiergeber 1 startet bei kennzeichnet, daß die steuerbaren Widerstände jedem Nulldurchgang einer Synchronisierwechsel-(pl, p2) im Lade- und Entladestromkreis des spannung U einen nachgeoruneten Sägezahnspan-Sägezahnspannungsgenerators (2) Transistoren nungsgenerator 2, der eine Sägezahnspannung U74 auf sind. einen Vergleicher 3 gibt, dem außerdem noch eine
40 einstellbare Steuergleichspannung l/st zugeführt wird. Sobald im Punkt A zum Zeitpunkt r, die Sägezahn-
spannung die Steuergleichspannung t/.st übersteigt,
wird ein folgender Impulserzeuger 4 geschaltet, der einen rechteckförmigen Impuls bis zum Ende des
Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuersatz 45 Sägezahnes im Zeitpunkt /3 abgibt. Der Impuls wird für einen an ein Netz schwankender Frequenz ange- in einem Verstärker 5 verstärkt und dem oder den schlossenen Thyristor-Stromrichter, mit einem netz- Steuerkreisen der zu zündenden Thyristoren des geführten Synchronisiergeber und einem diesem nach- Stromrichters in bekannter Weise zugeführt,
geschalteten Sägezahnspannungsgenerator, dessen Das Ende jedes Sägezahnes fällt mit dem zweiten
Sägezahnspannungskondensator mit Beginn derjeni- 50 Nulldurchgang der ihm zugeordneten Synchronisiergen Halbwelle, die angeschnitten werden soll, über wechselspannung im Zeitpunkt J3 zusammen,
einen veränderbaren Widerstand durch eine kon- Zu Fig. 2 ist ein sechspulsiger Steuersatz ange-
stante Spannung aufgeladen wird und über einen nommen. Es ist dabei vorausgesetzt, daß jede Sägeschaltbaren Parallelzweig entladbar ist und dessen zahnspannung auch nach dem Vergleich mit der Sägezahnspannung in einem Vergleicher mit einer 55 Steuergleichsspannung USi weiter ansteigt während Steuergleichspannung verglichen wird, wobei ein Im- der betreffenden Halbwelle seiner Synchronisierwechpulsgcber eingeschaltet wird, wenn die Sägezahn- selspannung.
spannung die Steuergleichspannung übersteigt. Ein Die voll ausgezogenen Sägezahnspannungen haben
derartiger Steuersatz ist bekannt (deutsche Auslege- die Frequenz Z1, die gestrichelt dargestellten Sägezahnschrift 1 266 397). , 60 spannungen die Frequenz/2>/,, wobei die Scheitel-
Solche Steuersätze werden bei Stromrichtern an- werte dieser Sägezähne kleiner sind,
gewendet, die unmittelbar an mit schwankender Dreh- Für den ersten Sägezahn ist gezeigt, daß der Steuerzahl angetriebenen Generatoren von Notstromaggre- winkel α = / · / für /t at = /, · J1 und für /2 den Wert gaten, Wellengeneratoren od. dgl. betrieben werden. oc2 = ft · T1 ergibt, d. h. α, = α2. Wenn α, = α2 = α Bei solchen Netzersatzanlagen kann die Frequenz 6s sein soll, wie gefordert wird, dann muß gelten etwa + 5 %, bei Wellengeneratoren sogar + 15% α = /2 · /2 = Z1 · i, = const.
schwanken. Die aus der deutschen Auslegeschrift Diese Forderung wird beim Gegenstand nach der
266 397 bekannte Anordnung besitzt den Nachteil, Erfindung dadurch erfüllt, daß die Steigung der Säge-
DE2119525A 1971-04-22 1971-04-22 Steuersatz für Thyristor-Stromrichter Expired DE2119525C3 (de)

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