DE2360150C3 - Gleichstrom-Pulsstellanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichstrom-Pulsstellanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Gleichstrom-Pulsstellanordnung ist durch die US-PS 31 69 232 bekannt. Bei dieser erfolgt die Einstellung des Stroms von der Gleichstrom-Qu?lle zur gleichstromgespeisten Last als Steuerung, also in offenem Wirkungskreis.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die Gleichstrom-Pulsstellanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß die Strom-Einstellung als Regelung vorgenommen wird, um gewünschte Stärken des Stroms zur Last zu sichern, insbesondere auch unter anormalen Betriebsbedingungen des magnetischen Phasenschiebers, nämlich bei Zuführen beträchtlicher negativer Führungs-Signale, in einfacher Weise Instabilitäten zu vermeiden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Lehre nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.

Erfindungsgemäß ist also eine Strom-Regelung mit eingeschlossenem Wirkungskreis vorgesehen, die einen sicheren Betrieb der Gleichstrom-Pulsstellanordnung gewährleistet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In diesem Zusammenhang ist der Oberbegriff des Patentanspruchs 2 für sich aus dem eingangs erwähnten bekannten Stand der Technik nach der US-PS 31 69 232 bekannt

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 das elektrische Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Gleich- ι ο Etrom-Pulsstell anordnung,

Fig.2 Spannungssignale an verschiedenen Punkten von F i g. 1 und eine graphische Darstellung der Regeleigenschaften zur Erläuterung des Betriebs der Gleichstrom-Pulsstellanordnung von F i g. 1,

Fig.3 das elektrische Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Gleichstrom-Pulsstellanordnung und

Fig.4 Spannungssignale an verschiedenen Punkten von F i g. 3.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, bei denen ein Gleichstrom-Reihenschlußmotor aus einer Batterie über eine Gleichstrom-Pulsstellanordnung, wie beispielsweise in einem Elektrofahrzeug, gespeist wird.

Gemäß F i g. 1 ist im Hauptstromkreis als Last ein Gleichstrom-Reihenschlußmotor 2 mit einem Anker 21 und einer Feldspule 22 in Reihe mit einer Battei ie I als Gleichstrom-Quelle und einem Gleichstrom-Pulssteller 3 geschaltet Zwei Wendeschalter 41 und 42 liegen an entgegengesetzten Enden der Feldspule 22, um die Drehrichtung des Motors 2 umzukehren. Im Gleichstrom-Pulssteller 3 liegt eine Reihenschaltung (Löschzweig) aus einer Diode 32 und einem Hilfsthyristor 33 parallel zu einem Hauptthyristor 31, und eine Reihenschaltung aus einer Drossel 34 und einem Kondensator 35 liegt parallel zum Hilfsthyristor 33.

Abhängig von der Einspeisung eines Einschaltsigna'.es in den Hauptthyristor 31 im Gleichstrom-Pulssteller 3 wird der Hauptthyristor 31 eingeschaltet, um Strom von der Batterie 1 zum Motor 2 fließen zu lassen. Wenn ein Einschaltsignal im leitenden Zustand des Hauptthyristors 31 in den Hilfsthyristor 33 eingespeist wird, fließt die Ladung der dargestellten Polarität, die im Kondensator 35 gespeichert ist, durch einen Stromkreis, der vom Kondensator 35 über die Drossel 34 zum Thyristor 33 und zum Kondensator 35 führt, und der Kondensator 35 wird durch die LC-Schwingung mit der zur dargestellten Polarität entgegengesetzten Polarität aufgeladen. Deshalb wird diese Spannung an den Haupt- und den Hilfsthyristor 31 bzw. 33 in der entgegengesetzten Richtung angelegt, so daß sie beide gesperrt werden.

Durch Wiederholung des oben beschriebenen Betriebsablaufs wird der Hauptthyristor 31 im Gleich- strom-Pulssteller 3 wiederholt ein- und ausgeschaltet, so daß die Batteriespannung abwechselnd an den Motor 2 gelegt werden kann. Der durch den Motor 2 fließende Strom fließt selbst während der »Aus«-Schaltdauer des Gleichstrom-Pulsstellers 3 durch eine Freilaufdiode 5, so daß der Strom kontinuierlich durch den Motor 2 ohne Unterbrechung fließen kann. Deshalb kann durch wiederholtes Ein- und Ausschalten des Gleichstrom-Pulsstellers 3 und geeignetes Einstellen des Verhältnisses zwischen der »Ein«-Schaltdauer und der »Aus«- Schaltdauer des Gleichstrom- Pulsstellers 3 die mittlere am Motor 2 liegende Spannung kontinuierlich zur Steuerung der Drehzahl des Motors 2 geändert werden.

Das Tastverhältnis * des Gleichstrom-Pulsstellers 3 ist gegeben durch

T₀,, +

Τοπ — »Ein«-Schaltdauer des Gleichstrom-Pulsstellers, und

Τοπ = »Aus«-Schaltdauer des Gleichstrom-Pulsstellers.

Die mittlere am Motor 2 liegende Spannung E_n, ist gegeben durch

E„ = a ■ E_B (2)

mit Eb = Spannung der Batterie 1. L>.shalb kann die Drehzahl des Motors 2 frei durch den Gleic^strom-Pulssteller 3 gesteuert werden, dessen Tastverhältnis λ kontinuierlich im wesentlichen im Bereich zwischen 0 und 1 einstellbar ist

Der Motor 2 kann als Bremse betrieben werden, indem der Anschluß der Feldspule 22 durch die Wendeschalter 41 und 42 umgekehrt wird. Das Antriebsdrehmoment für den Motor 2 wird umgekehrt, um die Drehung des Motors 2 zu bremsen, so daß die Drehzahl des Motors 2 abnimmt In diesem Fall liegt die im Anker 21 induzierte Spannung in Vorwärtsrichtung hinsichtlich der Freilaufdiode 5, so daß ein Strom durch einen Stromkreis fließt der vom Anker 21 über die Diode 5 und die Feldspule 22 zum Anker 21 führt, so daß der Motor 2 selbsterregt ist Weiterhin zeigt die im Anker 21 induzierte Spannung ebenfalls Vorwärtsrichtung hinsichtlich einer anderen Diode 6, die parallel hierzu in der dargestellten Richtung angeschlossen ist so daß ein Strom durch einen Stromkreis fließt der vom Anker 21 über einen Widerstand 7 und die Diode 6 zum Anke/· 21 führt um eine Widerstandsbremsung zu erzielen, die den Motor an einer umgekehrten Drehung hindert

Die Pulssteuereinrichtung für den Gleichstrom-Pulssteller besteht im wesentlichen aus einem Oszillator 8 und einem magnetischen Phasenschieber 9 mit MMK-Vergleich. Der Oszillator 8 bestimmt die Steuerfrequenz zur Steuerung des Gleichstrom-Pulsstellers 3, wobei die Steuerperiode {T_o„ + T₀^ für den Gleichstrom-Pulssteller 3 notwendigerweise durch diese Steuerfrequenz festgelegt ist. Der magnetische Phasenschieber 9 ist zur Einstellung des Verhältrisses zwischen der »Ein«- Schalfcfeutr T_0n und der »Aus«-Schaltdauer T_on des Gleichstrom-Pulsstellers 3 in der so bestimmten Steuerperiode vorgeiX'hen.

Der Oszillator 8 ist hier ein bereits bestehender magnetischer Multivibrator (Royer-Oszillator) und besteht aus einem sättigbaren Kern 81 mit einer Primärwicklung 82 und einer Sekundärwicklung 87, zwei Transistoren 83 und 84, die abwechselnd mittels der Sättigung des Kerns 81 eingeschaltet sind, und Widerständen 85 und 86. Eine Rechteck-Wcchselspannung tritt an der Sekundärwicklung 87 des Oszillators 8 auf. Für den Oszillator 8 ist eine Konstantspannungsversorgung erforderlich, damit seine Schwingungsfrequenz konstant gehalten werden kann. Zu diesem Zweck liegen ein Widerstand 10 und eine Z-Diode 11 in Reihe mit der Batterie 1, um an der Z-Diode 11 eine konstante Spannung zu erhalten.

Der Aufbau des magnetischen Phasenschiebers 9 mit MMK-Vergleich (MMK = magnetomotorische Kraft) ist folgendermaßen. Der magnetische Phasenschieber 9 umfaßt im wesentlichen zwei sättigbare Kerne 901 und 902, eine gemeinsame Steuerwicklung 903, die um diese Kerne 901 und 902 gewickelt ist, und zwei Ausgangswicklungen (oder Wechselstromwicklungen) 904 und 905, die um den Kern 901 bzw. 902 gewickelt sind und in die das Wechselstrom-Ausgangssignal des Oszillators 8 eingespeist wird. Die Ausgangswicklungen 904 und 905 sind in Reihe über einen zusätzlichen Widerstand 906 verbunden, und zwei Dioden 907 und 908 sind vorgesehen, um die logische Summe der Ausgangssignale des magnetischen Phasenschiebers zu erhalten, die in den positiven und negativen Halbperioden des Oszillator-Ausgangssignals auftreten. In der Praxis ist eine Vormagnetisierungswicklung 909 vorgesehen, so daß

ι· Ate »nrreL AnntimtA It* r»t>ii>Ik*l".f>lt AtA

UiM ι luuguiiQxnviiiiiiiiiv ■>■■ ItJ)^a atii^.·· ubi .# n- u CiTlIlC μ

MMK in einen üblichen Bereich verschoben werden kann, und die Vormagnetisierungswicklung 909 ist mit der Konstant-Spannungsversorgung über einen Widerstand 12 verbunden. Weiterhin ist für Regelungszwecke eine Rückkopplungswicklung 910 vorgesehen, die zur Gegenkopplung mittels einer dem Motorstrom entsprechenden Spannung, z. B. der am Widerstand 7 abfallenden Spannung, verwendet wird. Auch ist eine Zeitverzögerung zur Stabilisierung der Pulssteuereinrichtung erforderlich. Zu diesem Zweck ist eine Kurzschlußwicklung 911 vorgesehen, die durch einen Widerstand 912 mit kleinem Widerstandswert überbrückt ist.

Ein derartiger Aufbau entspricht im wesentlichen dem Aufbau eines magnetischen Verstärkers vom »Verdopplertyp mit Mittenabgriff«. Das Arbeitsprinzip des magnetischen Phasenschiebers (oder -Verstärkers) wird anhand von F i g. 2 näher erläutert. Die folgende Beziehung gilt zwischen der gesamten steuernden MMK Y₁NdIa für die sättigbaren Kerne und dem Mittelwert Et. der Lastspannungen im verstärkenden Bereich:

Steuerwinkel (Zündverzögerungswinkel) θ annähernd gegeben durch:

NlIlo

Verstärkungsfaktor (Spannung/steuernde

Einheits-MMK), und

MMK in den Ausgangswicklungen.

Weiterhin kann die Zeitkonstante T dieses Verstärkers im verstärkenden Bereich ausgedrückt werden durch

T = A_VH{ZNj-IR_ci)2fN_L

Rd = Schaltungswiderstand der Steuerwicklungen Nd, und

f = Wechselstrom-Ausgangsfrequenz des Oszillators.

Die Lastspannung RJlo der Ausgangswicklungen aufgrund des Erregerstromes Ilo wird im allgemeinen ausreichend klein im Vergleich zum Spitzenwert E₃ der Rechteck-Wechselspannung ausgewählt, so daß die Lastspannung RJlo vernachlässigbar ist In diesem Fall ist die Breite der im gesättigten Zustand der Kerne 901 und 902 auftretenden Lastspannung und damit der Ii₁. = E„

<■) = .-τ —-—

ίο Deshalb kann der Teil θ des Ausgangssignals dieses magnetischen Verstärkers zur Steuerung des Tastverhältnisses « des Gleichstrom-Pulsstellers verwendet werden. Der magnetische Verstärker kann als magnetischer Phasenschieber mit MMK-Vergleich bezeichnet werden, wenn er so betrieben wird.

Weiterhin kann, wie aus der Gleichung (4) hervorgeht, eine Verzögerungszeit ohne wesentliche Beein-

erhalten werden, wenn ein Schaltungsteil einschließlich einer Steuerwicklung allein durch einen Schaltungswiderstand /?„mit kleinem Widerstandswert überbrückt wird. Die Kurzschlußwicklung 911 und der oben beschriebene Widerstand 912 sind zu diesem Zweck vorgesehen.

Das Ausgangssignal des magnetischen Phasenschiebers % zeigt an einem Lastwiderstand 13 einen SpanniK *sabfall, der eine große Breite hat (vgl. F i g. 2c) und durch ein Differenzierglied 20 aus einem Kondensator 201 und einem Widerstand 202 differenziert wird.

ω Die so differenzierte AusgangE5pannung wird dem Gatter des Hilfsthyristors 33 übar eine Diode 14 und einen Widerstand 17 zugeführt als Signal zum Ausschalten des Gleichstrom-Pulsstellers 3.

Andererseits wird ein Signal zum Einschalten des Gleichstrom-Pulsstellers 3 durch Differentiation der Spannung an der Primärwicklung 82 des Oszillators 8 durch ein Differenzierglied 16 erhalten. Genauer gesagt, da ein Rechtecksignal (Fig.2a) an der Primärwicklung 82 des Oszillators 8 auftritt, kann ein Impuls, wie in Fig. 2b gezeigt, durch Differentiation dieses Rechtecksignals erhalten werden. Dieses Rechtecksignal wird in der Anstiegsperiode durch die RC-Kombination eines Kondensators 161 und eines Widerstandes 162 differenziert, und nach der Halbperiode wird das Rechtecksignal an der Abfallflanke durch die RC-Kombination eines anderen Kondensators 163 und eines anderen Widerstandes 164 differenziert. Diese differenzierten Ausgangssignale werden in ein ODER-Glied aus zwei Dioden 165 und 166 eingespeist, um den in Fig.2b dargestellten Impuls zum Einschalten des Gleichivrom-Pulsstellers 3 zu erhalten, der in das Gatter des Hauptthyristors 31 über einen Widerstand 15 eingespeist ist
Im folgenden wird der Betrieb der Gleichstrom-Puls-Stellanordnung näher erläutert:

Vor dem Schließen eines Startschalters 18 wurden die Kerne 901 und 902 in einen vollständig gesättigten Zustand gebracht (Punkt 0 in Fig.2f), und am Lastwiderstand 13 tritt eine Rechteckspannung auf.

Wenn der Startschalter 18 geschlossen und ein Stell-Widerstand 19 geeignet eingestellt ist, um eine geeignete Steuerbefehlsspannung in die Steuerwicklung 903 einzuspeisen, werden die Kerne 901 und 902 in einen halbgesättigten Zustand gebracht und wird die Impulsbreite der Rechteckspannung (der Steuerwinkei Θ) verringert, die ihrerseits durch das Differenzierglied 20 {vgl. oben) differenziert und an den Hilfsthyristor 33 im Gleichstrompulssteller 3 gelegt wird, um den Hilfsthy-

ristor U und damit den Gleichstrom-Pulssteller 3 auszuschalten. Andererseits werden die durch Differentiation der Ausgangsspannung des Oszillators 8 erhaltenen Gleichst rom-Pulsstellcr-Einschaltimpulse (außer in das Differen/.ierglied 20) in den Hauptthyristor 31 mi' konstanter Periode eingespeist, wie in Fig. 2b gezeigt ist. Deshalb wird der Gleichstrom-Pulssteller wiederholt ein- und ausgeschaltet, wie oben näher erläutert wurde. Der durch den Motor 2 bei Einschalten des Gleichstrom-Pulsstellers 3 fließende Strom wird durch den Widerstand 7 erfaßt, der einen Strom in einer zur Richtung des Stromflusses in der Steuerwicklung 903 entgegengesetzten Richtung zur Rückkopplungswicklung 910 speist. Daher sind die Kerne 901 und 902 des magnetischen Phasenschiebers 9 mit einer zur Regelabweichung zwischen dem Soll-Stromwert (Führungswert) und dem Wert des Rückkopplungsstromes entsprechenden Zeit gesättigt und tragen zur Verringerung dieser Regelabweichung bei. Als Ergebnis wird eine Stabilisierung in einem Punkt Pin F i g. 2f erreicht, und es liegt ein entsprechender Leitungswinkel θ = π - θ vor. Daher stimmt der Motor-Iststrom mit dem Sollstrom überein.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß der magnetische Phasenschieber 9 mit MMK-Vergleich zahlreiche Funktionen erfüllen kann, unter anderem:

1) Vergleich zwischen Führungswert und Ist-Wert einer Regelgröße,

2) ^Trennung des die Regelgröße erfassenden Abschnittes (Hauptstromkreis) vom Steuerstromkreis,

3) Verstärkung der Regelabweichung, die durch den Vergleich erhalten wird,

4) Umwandlung des Regelabweichungs-Signals in ein Tastverhältnissignal,

5) Signalformung,

6) Verstärkung,

7) Trennung des Gleichstrom-Pulsstellers vom Steuerstromkreis, und

8) Einstellung der Verzögerungs-Zeit zur Stabilisierung der Pulssteuereinrichtung.

Aus Stabilisierungsgründen ist zunächst vorgesehen, daß der Führungswert in die Steuerwicklung 903 des magnetischen Phasenschiebers 9 in einer Richtung eingespeist wird, die entgegengesetzt zur Richtung der Einspeisung des Rückkopplungswertes in die Rückkopplungswicklung 910 ist. (In F i g. 1 ist der »Startanschluß« dieser Wicklungen durch ».« dargestellt.)

Ferner wird zur Stabilisierung der Gleichstrom-Pulssteller 3 während des Zeitintervalls eingeschaltet, in dem kein Ausgangssignal vom magnetischen Phasenschieber 9 auftritt. D. h., der magnetische Phasenschieber 9 erzeugt eine Ausgangsspannung, wie diese in F i g. 2c gezeigt ist, wobei der Gleichstrom-Pulssteller 3 während des Zeitintervalls eingeschaltet ist, in dem keine Ausgangsspannung vom magnetischen Phasenschieber 9 auftritt Deshalb arbeitet der Gleichstrompulssteller 3 in der in Fig.2e gezeigten Weise. Die Kennlinie des Leitungswinkels ist in F i g. 2f gezeigt

Die Kennlinie des Gleichstrom-Pulsstellers 3 für den Leitungswinkel gemäß den beiden Stabilisierungs-Maßnahmen ist durch eine Strichpunkt-Linie in Fig.2f dargestellt

Weiterhin ist eine Kennlinie für den Leitungswinke] gemäß der Voll-Linie in Fig.2f durch eine dritte Stabilisierungs-Maßnahme erreichbar, indem die vormagnetisierende MMK in die Vormagnetisierungswicklung 909 des magnetischen Phasenschiebers 9 in einer

bestimmten Richtung eingespeist und deren Größe geeignet eingestellt wird (vgl. Fig. 1).

Bei einer derartigen Anordnung wird Gleichheit zwischen dem Führungswert und dem Ist-Laststromv.-^rt (RiH'.kopplungswert) im Punkt ^p im normalen Betriebszustand in genau der gleichen Weise erreicht, wie dies oben anhand Fig.2f ersichtlich ist. Im allgemeinen arbeitet der magnetische Phasenschieber in einem Punkt P, in dem die MMK aufgrund des Laststromes, der durch die Rückkopplungswicklung 910 gegeben ist, ungefähr gleich ist dem Führungswert, der durch die Steuerwicklung 903 festgelegt ist. Wenn der Laststrom aus irgendeinem Grund abnimmt, verschiebt sich der Betriebspunkt zu einem Punkt P', so daß der Leitungswinkel Θ' zunimmt, um den Abfall des Laststromes zu kompensieren. Im entgegengesetzten Fall, wenn der Laststrom zunimmt, verschiebt sich der Betriebspunkt P zu einem Punkt P", um die Zunahme des Laststromes zu unterdrücken. Auf diese Weise ist der Laststrom so gesteuert, daß er dem Führungswert entspricht. Dabei kann der Leitungswinkel θ'bei Null gehalten werden, selbst wenn die Steuer-MMK aufgrund eines plötzlichen Abfalles des Führungswerts auf beispielsweise Null verringert ist, und verschiebt sich der Betriebspunkt P zu einem Punkt Q (vgl. F i g. 2f). Selbst wenn weiterhin der Laststrom beträchtlich klein im Vergleich zum Führungswert ist und der Arbeitsoder Betriebspunkt sich zu einem Punkt R verschiebt, nimmt der Laststrom ab oder zeitweise zu, bis der Arbeitspunkt schließlich wieder im Punkt P liegt. Weiterhin kann der Leitungswinkel e'bei Null gehalten werden, wenn ein sehr großer Führungswert irrtümlicherweise eingespeist wird, und verschiebt sich der Arbeitspunkt hinter einen Punkt 5. Darüber hinaus wird der Leitungswinkel e'bei Null gehalten, wenn nicht der Führungswert zunimmt, selbst wenn die strichpunktierte Kennlinie auf dem Verschwinden der vormagnetisierten MMK beruht.

Daraus geht hervor, daß dieses Ausführungsbeispiel eine sehr wirksame Pulssteuereinrichtung angibt, die ctahil und 7iivprläcQia untpr allpn ϊΙρΗϊησιιησρη arhpitPt

Es ist wünschenswert, einen Impuls großer Impulsbreite zur Einschaltung des Gleichstrom-Pulsstellers 3 einzuspeisen, der in den meisten Fällen aus Thyristoren besteht. Weiterhin ist es etwas schwierig, den Leitungswinkel θ'voll in einem Bereich zwischen 0° und 180° zu steuern. Eine Abwandlung oder eine Verbesserung der in F i g. 1 gezeigten Anordnung wird unter diesem Gesichtspunkt näher anhand F i g. 3 erläutert

Bei der in F i g. t dargestellten Anordnung leitet der Gleichstrom-Pulssteller 3 den Laststrom weiterhin für ein«: kurze Zeitdauer, selbst wenn der kommutierende Hilfsthyristor 33 eingeschaltet ist. Genauer gesagt, beide Thyristoren 31 und 33 sind ausgeschaltet, nachdem sich die in der dargestellten Polarität im Kondensator 35 gespeicherte Ladung über die Drossel 34 entladen hat und der Hilfsthyristor 33 und dessen Polarität durch die LC-Schwingung umgekehrt wurden. Wenn deshalb das Impulssignal großer Impulsbreite zur Einschaltung des Hauptthyristors 31 während der Kommutierungszeit eingespeist wird, kann sich der Kondensator 35 nicht wieder aufladen, und dennoch bleibt der Gleichstrompulssteller 3 eingeschaltet Selbst wenn das Gleichstrom-Pulssteller-Ausschaltsignal in den Hilfsthyristor 33 zum Ausschalten des Gleichstrom-Pulsstellers 3 in diesem Zustand eingespeist wird, wird der Gleichstrompulssteller 3 nicht ausgeschaltet da keine Kommutierungsenergie vorliegt Wenn ein derartiger Kommutie-

rungs-Ausfall auftritt, bleibt allein eine Unterbrechung des Stromkreises mittels z. B. eines Leistungsschalters übrig. Um einen derartigen Kommutierungs-Ausfall zu verhindern, muß das Signal zur Einschaltung des Gleichstrom-Pulsstellers 3 eingespeist werden, nachdem die Komrnutierungszeit vollständig abgelaufen ist.

Das in der F i g, 3 gezeigte Ausführungsbeispiel ist so aufgebaut, daß ein Impulssignal großer Impulsbreite zur Einschaltung des Gleichstrom-Pulsstellers 3 ohne Differenzierung des Ausgangssignales des Oszillators 8 erhalten werden kann. Bei der in der Fig. 3 gezeigten Anordnung wird das Ausgangssignal des Differenziergliedes 20 in den Hilfsthyristor 33 zum Ausschalten des Gleichstrom-Pulsstellers 3 wie beim Ausführungsbeispiel in F i g. I eingespeist, um den Gleichstrom-Pulsteller 3 zu einem Zeitpunkt auszuschalten, in dem die Ausgangsspannung vom magnetischen Phasenschieber 3 auftritt. Wciici iiiii licgi ein Glied 21 zum Ausblenden nicht erforderlicher Impulsteile aus einem Widerstand 211 und einem Transistor 212 zwischen dem Oszillator 8 und dem Hauptthyristor 31, so daß der Transistor 212 durch die Ausgangsspannung des Phasenschiebers 9 eingeschaltet werden kann, die über den Widerstand 211 eingespeist wird. Weiterhin ist ein Glied 22 zur Begrenzung des Leitungswinkels vorgesehen, so daß das Impulssignal zur Einschaltung des Gleichstrom-Pulsstellers 3 nicht während der Kommutierungszeit für den Gleichstrom-Pulssteller 3 auftreten kann. Das Glied 22 zur Begrenzung des Leitungswinkels umfaßt ein (integrierendes) Verzögerungsglied aus Widerständen 221 und 225, Dioden 222 und 226, Kondensatoren 223 und 227 und Widerständen 224 und 228, zwei Dioden 229 und 230, die jeweils während der positiven und negativen Halbperioden leiten, eine Z-Diode 231, die das Ausgangssignal während einer kurzen Zeitdauer Δι entsprechend der Kommutierungszeit abschneidet, und einen Widerstand 232.

In Fig.4 sind die an den Punkten a bis Λ in Fig. 3 auftretenden Spannungssignale dargestellt. Es geht aus Fig.4 hervor, daß der Gleichstrom-Pulssteller 3 zu einer Zeit eingeschaltet wird, die um At vom Anfangspunkt jeder Halbperiode des Ausgangssignales des Oszillators δ verzögert isi, und daß der Gleichstrompulssteller 3 abhängig vom Auftreten des Ausgangssignals des Phasenschiebers 9 ausgeschaltet ist. Selbst wenn so der Leitungswinkel Θ' (T_on) auf seinen größten Wert zunimmt, überlappt T_0n nicht die Kommutierungszeit At, und ein Kommutierungsausfall, wie oben erläutert, kann verhindert werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Gleichstrom-Pulsstellanordnung zur Einstellung des Stroms von einer Gleichstrom-Quelle zu einer gleichstromgespeisten Last,

   — mit einem Gleichstrom-Pulssteller,

   — mit einer den Gleichstrom-Pulssteller steuernden Steuereinrichtung, enthaltend

   — einen Oszillator,

   — einen magnetischen Phasenschieber, der auf einem sättigbaren Kern aufgewickelt eine mit einem Führungs-Signal beaufschlagbare Führungssignal-Wicklung sowie eine mit dem Oszillator-Ausgangssignal beaufschlagbare Ausgangswicklung enthält,

   — eine Einschalt-Einrichtung zum Leitendmachen des Pulsstellers und

   — eine f^schalt-Einrichtung zum Sperren des Pulsstellers,

   — wobei der Pulssteller-Schaltzustand bei Vorzeichenwechsel der Amplitude des Phasenschieber-Ausgangssignals sich ändert und

   — die Pulssteller-Leitungsdauer in jeder durch die Frequenz des Oszillator-Ausgangssignals bestimmten Steuerperiode einstellbar ist,

   dadurch gekennzeichnet,

   — daß die Steuereinrichtung zur Regelung des Stroms von der Gleichstrom-Quelle (1) zur Last (2) ausgebildet ist, indem

   — der magnetische ,Phasenschieber (9) auf dem sättigbaren Kern (901, 902) sine Rückkopplungswicklung (910) trägt,

   — in die ein Rückkopplungssignal (von 7) entsprechend dem Pulssteller(3)-Ausgangssignal zur Gegenkopplung einspeisbar ist,

   — die Einschalt-Einrichtung zum Leitendmachen des Pulsstellers (3) durch einen Anstieg der Amplitude des Oszillator(8)-Ausgangssignals (F i g. 2a) betätigbar ist und

   — die Ausschalt-Einrichtung zum Sperren des Pulsstellers (3) durch den Anstieg des Phasenschieber(9)-Ausgangssignals (Fig.2c) von der Ausgangswicklung (904, 905) des 4 magnetischen Phasenschiebers (9) betätigbar ist

   (Fig· ΟΙ Gleichstrom-Pulsstellanordnung nach Anspruch 1,

   — wobei die Einschalt-Einrichtung ein Differenzierglied für das Oszillator-Ausgangssignal aufweist,

   dadurch gekennzeichnet,

   — daß die Ausschalt-Einrichtung ein Differenzierglied (20) für das Phasenschieber(9)-Ausgangs- signal (F i g. 2c) aufweist

   (Fig-1)-

   J.Gleichstrom-Pulsstellanordnung nach Anspruch !,gekennzeichnet

   — durch ein Glied (211, 212) in der Einschalt-Ein- _Mi richtung zum Ausblenden des Oszillator(8)-Ausgangssignals (Fig.4a) abhängig vom Phasenschieber(9)-Ausgangssignal (F i g. 4f)

   (F ig. 3,4).

   4. Gleichstrom-Pulsstellanordnung nach Anspruch _b5 3, dadurch gekennzeichnet,

   — daß das Glied zum Ausblenden (211, 212) ein Schaltglied aufweist, das das Oszillator(8)-Aus gangssignal fa) abhängig vom Phasenschieber(9)-Ausgangssignal ß) kurzschließt (F ig. 3,4).

   5. Gleichstrom-Pulsstellanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   — daß die Einschalt-Einrichtung ein Verzögerungsglied (22) zum Verzögern des Leitendmrchens des Pulsstellers (3) um ein vorbestimmtes Verzögerungsintervall (At, e,£)nach Anstieg des Oszillator^)- Ausgangssignals (a) aufweist

   (F ig. 3,4).

   6. Gleichstrom-PuIsEtellanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

   — daß das Verzögerungsglied (22) aufweist:

   — einen Integrierer (221—223) für das Oszillator^)-Ausgangssignal (a) und ein nachgeschaltetes Schwellenwertglied (231)

   (F ig. 3,4).

   7. Gleichstrom-Pulsstellanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   — daß der Oszillator (8) ein Rechtecksignal abgibt (F ig. 2a, 4a).

   8. Gleichstrom-Pulsstellanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   — daß der Oszillator (8) ein Ausgangssignal konstanter Frequenz abgibt

   9. Gleichstrom-Pulsstellanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   — daß der Oszillator (8) ein magnetischer Multivibrator ist, und

   — daß die Steuereinrichtung eine Konstantspannungsquelle (10, 11) zum Speisen des magnetischen Multivibrators aufweist

   (Fig. 1,3). »

   10. Gleichstrom-Pulsstellanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,

   — daß der magnetische Phasenschieber (9) ferner eine um den sättigbaren fern (901, 902) gewickelte Kurzschlußwicklung (911) aufweist,

   — die durch einen Widerstand (912) überbrückt ist (Fig. 1).