DE2441034A1

DE2441034A1 - Zyklokonverter

Info

Publication number: DE2441034A1
Application number: DE2441034A
Authority: DE
Inventors: Allois Frederick Geiersbach; Thomas Patrick Gilmore; William Lyle Ringland
Original assignee: Allis Chalmers Corp
Current assignee: Allis Chalmers Corp
Priority date: 1973-09-06
Filing date: 1974-08-27
Publication date: 1975-03-20
Also published as: US3832624A

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FI NSTERWALD aGRÄMKOW

München, den *7- AUS P/Sv - A 3028

ALLIS-CHALMERS CORPORATION

1126 South 7Oth Street, West Allis 14, Wisconsin,

USA

Zyklokonverter

Die Erfindung betrifft einen Zyklokonverter und insbesondere eine Steuerung zur abwechselnden Austastung positiver und negativer Gruppen von siliciumgesteuerten Gleichrichtern bzw. SCR-Elementen eines Zyklokonverters.

In Zyklokonvertern werden üblicherweise Drosseln oder Drosselspulen mit Mittelabgriff zwischen den Ausgangsseiten von positiven und negativen Gruppen von SCR-Elementen verwendet, um Zwischengruppen_Zirkulationsströme zu verhindern, solche Drosselspulen mit Mittelabgriff sind jedoch schwer und haben einen großen Raumbedarf und stellen darüberhinaus einen nennenswerten Anteil an den Kosten des Zyklokonverters dar.

Weiterhin sind Zyklokonverter, welche solche Drosselspulen mit Mittelabgriff verwenden, um die Zwischengruppen-Zirkulationsströme zu vermeiden, gewöhnlich derart ausgebildet, daß sie

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gleiche Durchschnittsausgangsspannungen von der positiven und der negativen Gruppe über einen Zyklus der Versorgungsquelle liefern, und dieses Kriterium gleicher Durchschnittsspannungen von der positiven und der negativen Gruppe der SCR-Elemente begrenzt die maximalen Zündwinkel wesentlich, die verwendet werden können und erfordert die Verwendung von SCR-Elementen, welche eine rasche Abschaltzeit haben und verhältnismäßig teuer sind. Eine solche Begrenzung der Zündwinkel der SCR-Elemente erfordert, daß ein zur Erregung des Zyklokonverters verwendeter Generator für eine höhere Spannung ausgelegt ist, um eine.vorgegebene Ausgangsspannung von dem Zyklokonverter zu erreichen. Die Drosselspulen begrenzen auch die zulässige Schaltinduktivität eines Generators, der den Zyklokonverter erregt, und somit ist es erforderlich, daß der Generator größere Abmessungen und ein höheres Gewicht aufweist. Weiterhin erfordern Drosselspulen mit Mittelabgriff zwischen positiven und negativen Gruppen von SCR-Elementen eines Zyklokonverters, der einen Synchronmotor erregt, daß die Torsteuerschaltungen für die SCR-Elemente derjenigen Art sind, daß die Zündung aufrechterhalten bleibt, anstatt solche Elemente verwenden zu können, die vom Impulstyp sind.

Alternierende Gruppenaustastschaltungen für Zyklokonverter sind bekannt, bei welchen Torsteuersignale nur an eine Gruppe von SCR-Elementen zu einer bestimmten Zeit angelegt werden, so daß die positive und die negative Gruppe abwechselnd einen Halbzyklus des Ausgangswechselstroms liefern. Eine solche alternierende Gruppenaustastschaltung kann den Strom abtasten, welcher durch jede Gruppe von SCR-Elementen geliefert wird und Torsteuersignale an die nichtleitende Gruppe austasten, bis das letzte SCR-Element der leitenden Gruppe durch natürliche Umschaltung abgeschaltet ist, wobei die alternierende Gruppenumschaltung zeitlich in Abhängigkeit von dem Nullstrom im Wechselstromausgangssignal gesteuert wird. Probleme treten bei einer solchen Gruppenaustastschaltung dadurch auf,

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daß die SGR-Elemente der nichtleitenden Gruppe eingeschaltet werden können, bevor alle SCR-Elemente der leitenden Gruppe von der Blockiersteuerung beaufschlagt sind, und zwar auch dann, wenn die angelegten Torsteuersignale ausgetastet sind, was zu Zirkulationsströmen zwischen den Gruppen führen kann.

Mehrfache oder falsche Nulldurchgänge können in der Nähe des Anfangs und des Endes des positiven und des negativen Halbzyklus jeweils auftreten, wodurch ein Umschalten von einer stromführenden Gruppe auf die andere stromführende Gruppe ausgelöst wird. Weiterhin können übergänge auftreten, welche Stromhüllkurven aufweisen, die an der Stelle des Nullstromes oder in seiner Nähe tangential verlaufen, so daß eine Gruppe der falschen Polarität eingeschaltet wird, um die Last zu versorgen, so daß der Ausgangsstrom für eine Zeit auf Null bleibt, die von der RC-Zeitkonstanten der Last abhängt und flache Be-reiche oder Bereiche eines Nullstroms in der Ausgangsstromwelle entstehen können. Um diese Nachteile zu überwinden, erzeugen bestimmte Austastschaltungen eine Zeitverzögerung zwischen der Signalaustastung für eine leitende Gruppe und einer Signaleintastung für eine nichtleitende Gruppe, während andere Austastschaltungen auf den Nullaststrom ansprechen, um die positiven und negativen Gruppen abwechselnd für die Last zur Verfügung stellen, bis eine der Gruppen den erforderlichen Laststrom liefert. Bekannte Gruppenaustastschaltungen, welche dafür sorgen, daß zu einer bestimmten Zeit nur eine Gruppe eingeschaltet ist und eine Zeitverzögerung zwischen der Signalaustastung bei einer leitenden Gruppe und der Signaleintastung bei einer nichtleitenden Gruppe einführen, sind zur Erregung eines Synchronmotors nicht geeignet, der oberhalb der Grundgeschwindigkeit arbeiten kann, und zwar aus dem Grunde nicht, daß an den Motorklemmen der Statorwicklung eine übermäßige Überspannung auftreten kann, wenn die Schaltung auch während des Nullstromes öffnen kann.

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Die obengenannten Nachteile und weitere Nachteile bekannter Einrichtungen werden gemäß der Erfindung dadurch überwunden, daß ein Zyklokonverter mit einer positiven und einer negativen Gruppe von siliciumgesteuerten Halbleitern bzw. SOR-EIementen vorgesehen ist, die parallel zwischen einer mehrphasigen Spannungsversorgungsquelle und einer Ausgangsleitung angeordnet sind, wobei die Ausgangsseiten der positiven und der negativen Gruppe direkt miteinander verbunden sind, so daß sich die schweren, teuren und großen Drosselspulen mit Mittelabgriff erübrigen, wie sie in bekannten Schaltungen eingesetzt werden, um Zwischengruppen-Zirkulationsströme zu begrenzen. Eine Einrichtung zur Ableitung von Torsteuersignalen erzeugt nacheinander Zündsignale für die SOR-Elemente der positiven bzw. der negativen Gruppe, Zwischengruppen-Austastschalteinrichtungen blockieren abwechselnd Torsteuersignale an die positive und die negative Gruppe, wenn der Ausgangsstrom des Zyklokonverters negativ und positiv ist derart, daß jede Gruppe abwechselnd einen Halbzyklus des Ausgangswechselstroms liefert, und es ist eine Einrichtung vorhanden, welche auf den Ausgangsstrom anspricht, der auf einen vorgegebe- ' nen Auslösepegel abnimmt, wenn er die Nullachse entweder in der positiv verlaufenden oder in der negativ verlaufenden Richtung kreuzt, um die Einrichtung abzuschalten, welche dazu dient, nacheinander Torsteuersignale abzuleiten und diese Torsteuersignale dem letzten leitenden SOR-Element der leitenden Gruppe zuzuführen und weiterhin dem SGR-Element der nichtleitenden Gruppe, welches mit derselben Phase der Versorgungsquelle verbunden ist, so daß diejenigen zwei SOR-Elemente, welche mit derselben Quellenphase verbunden sind, im leitenden Zustand sind, wenn der Ausgangsstrom die Nullachse kreuzt, so daß dadurch Zwischengruppen-Zirkulationsströme vermieden werden und die Verwendung von Drosselspulen mit Mittelabgriff überflüssig wird. Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, welche auf den Ausgangsstrom anspricht, der nachfolgend den Auslösepegel überschreitet, wobei diese Einrichtung das Torsteuersignal von dem

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letzten leitenden SGR-Element der zuvor leitenden Gruppe entfernt, so daß es umgeschaltet wird, und wobei weiterhin die Einrichtung zur sequentiellen Ableitung von Torsteuersignalen aktiviert wird, jedoch erst dann, wenn eine ausreichende Zeitverzögerung zur Umschaltung des SCR-Elementes verstrichen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zyklokonverter der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine Gruppenaustaststeuerung aufweist, mit welcher die obigen Nachteile im Stand der Technik überwunden werden und die Notwendigkeit zur Verwendung von Drosselspulen mit Mittelabgriff zwischen den SOR-Elementen der positiven und der negativen Gruppe entfällt.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine Zwischengruppen-Austastschaltung für einen Zyklokonverter geschaffen werden, durch welche eine Vergrößerung der maximalen SCR-Zündwihkel im Vergleich zu herkömmlichen Zyklokonvertern erreichbar ist, welche Drosselspulen mit Mittelabgriff verwenden, um den Zwischengruppen-Zirkulationsstrom zu begrenzen. Weiterhin soll eine solche Zwischengruppen-Austastschaltung geschaffen werden, welche die Verwendung eines'Versorgungsgenerators mit verminderter Spannung ermöglicht, wobei zugleich das Gewicht und die Kosten zur Erzeugung einer vorgegebenen Zyklokonverter-Ausgangsspannung im Vergleich zu den entsprechenden Aufwendungen für einen Zyklokonverter mit Drosselspulen mit Mittelabgriff vermindert werden können.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine solche Gruppenaustaststeuerung geschaffen werden, bei welcher zumindest ein SOR-EIement zu allen Zeiten leitet, und zwar sogar bei Nullstrom, so daß der Lastkreis niemals geöffnet ist und der Zyklokonverter in betriebssicherer Weise einen Synchronmotor erregen kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß übermäßig hohe Spannungen an den Motorklemmen entstehen.

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Schließlich soll gemäß der Erfindung die Gruppenaustastschaltung für einen Zyklokonverter derart ausgebildet sein, daß die flachen Stellen in der Zyklokonverter-Ausgangsstromwelle beseitigt sind, die bei bekannten Schaltungen oft auftraten, welche eine Zeitverzögerung zwischen dem Austasten der leitenden Gruppe und dem Eintasten der nichtleitenden Gruppe vorgesehen haben.

Zur Erreichung der obigen Vorteile dienen die in den Patentansprüchen niedergelegten Merkmale.

Nach dem Grundgedanken des Erfinders wird somit ein Zyklokonverter geschaffen, welcher sich dadurch auszeichnet, daß er eine Gruppe von SCR-Elementen mit positivem Strom und eine Gruppe von SCR-Elementen mit negativem Strom aufweist, die parallel zwischen einer mehrphasigen Versorgungsquelle und einer Ausgangsleitung angeordnet sind, wobei die Ausgangsseiten der positiven und der negativen Gruppe jeweils direkt miteinander verbunden sind. Torsteuersignale werden nacheinander abgeleitet, und zwar für die SCR-Elemente der positiven und der negativen Gruppe, und die Torsteuersignale für die positive und die negative Gruppe werden abwechselnd ausgetastet, wenn der Strom in der Ausgangsleitung negativ bzw. positiv ist. Die Einrichtung zur Ableitung von Torsteuersignalen wird abgeschaltet, wenn der Ausgangsstrom auf einen vorgegebenen Auslösepegel beim Kreuzen der Nullachse in Jeder Richtung absinkt, und die Torsteuersignale werden dem letzten leitenden SCR-Element und demjenigen SCR-Element der nichtleitenden Gruppe zugeführt, welches mit derselben Phase der Versorgungsquelle verbunden ist, so daß dadurch Zwischengruppen-Zirkulationsströme verhindert werden. Wenn der Ausgangsstrom über den Auslösepegel ansteigt, wird das letzte SCR-Element umgeschaltet, und die Torsteuersignalableitungseinrichtung wird aktiviert, nachdem eine ausreichende Zeitverzögerung abgewartet wurde, damit das

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leitende SCR-Element umschalten konnte.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema eines'Motorsteuersystems nach der US-PS 3 584- 276 mit veränderbarer Geschwindigkeit, in welchem ein Blockdiagramm gezeigt ist, welches eine bevorzugte Ausführungsform der Zwischengruppen-Austaststeuerung gemäß der Erfindung darstellt,

Fig. 2 ein Schaltschema der in der Fig. 1 dargestellten Zwischengruppen-Austaststeuerung,

Fig.3a die Niederfrequenz-Ausgangsspannung VT von der Sekundärwicklung 16X des Winkelfühlers, welche die gewünschte Ausgangsspannung vom Zyklokonverter darstellt, die an die Motorphasenwicklung X gelegt werden soll,

Fig.3b die Generator-Dreiphasen-Eingangsspannungen A, B und C an den Zyklokonverter, welche mit dem in der Fig. 3 a dargestellten Signal VT gemischt werden, um Folgesig-

nale abzuleiten, um die Torsteuerung der positiven und negativen Gruppen τ>η SCR-Eleraenten des Zyklokonverters zu regeln,

Fig.3c, 3d und 3e die drei Folgesignale B + VT , O + VT und

X X

A + VT , welche durch Mischung der Signale in den Fig.3a und 3b erzeugt werden und die jeweils die Zündung bzw. Einschaltung der SCR-Elemente steuern, welche derart geschaltet sind, daß sie die Generatorphasen 0., 0_R und 0p versorgen,

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Fig. 4a einen idealen sinusförmigen Ausgangsstrom I von einer Phase des Zyklokonverters auf der Leitung 14, welche an die Motorwicklung X geführt ist,

Fig. 4b und 4c jeweils das positive und das negative Stromsignal auf den Leitungen +1 und -I der Austastschaltung gemäß Fig. 2,

Fig. 4d das Ausgangssignal von dem monostabilen Multivibrator MONO,

Fig. 4e und 4f die Signale auf den Leitungen XP und XN, die Jeweils die Steuertore der positiven Gruppe 1GG, 1AG, 1BG und der negativen Gruppe 2OG, 2AG, 2BG ansteuern und

Fig. 4g und 4h die Signale auf den Leitungen YP und YN, welche jeweils die logischen Gatter 1X, 1Y, 1Z der positiven Steuerung und die logischen Gatter 2X, 2Y und 2Z der negativen Steuerung ansteuern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Steuersystems für einen Synchronmotor mit veränderbarer Geschwindigkeit beschrieben, wie er in der US-PS 3 584 276 der Anmelderin erläutert und in der Fig. 1 teilweise schematisch dargestellt ist, wobei ein Dreiphasen-Induktor-Synchronmotor 10 betrieblich mit einem (nicht dargestellten) Fahrzeugrad verbunden ist, wobei der Synchronmotor aus einem Hochfrequenz-Dreiphasen-Elektrogenerator 11 gespeist wird, der von einem (nicht dargestellten) Dieselmotor auf dem Fahrzeug über einen Zyklokonverter 12 angetrieben wird. Der Zyklokonverter 12 wandelt Dreiphasen-Spannungen hoher und konstanter Frequenz A, B und 0 vom Generator 11 auf den Schienen 0_A, 0_B und 0Q in verhältnismäßig niederfrequente dreiphasige veränderbare Spannungen um, um die Statorphasenwicklungen X, Y

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und Z des Motors 10 zu erregen. Der Zyklokonverter 12 ist innerhalb einer gestrichelten Umrandung dargestellt und weist vorzugsweise achtzehn Thyristoren oder SCR-Elemente auf, die in drei Sätzen 15X, 15Ϊ und 15Z von sechs SCR-Elementen derart angeordnet sind, daß jeder Satz von sechs SOR-Elementen einen Vollweg-Gleichrichter darstellt, der eine Motorphasenstatorwicklung X, Y oder Z mit Energie versorgt. Nur der Satz 15X der sechs Thyristoren, welche der Motorpbasenwicklung X zugeordnet sind, wird nachfolgend beschrieben, da die anderen zwei Sätze 15Ϊ und 15Z ähnlich aufgebaut sind. Der Satz 15X von sechs SCR-Elementen, welcher der Motorphasenwicklung X zugeordnet ist, weist eine positiven. Strom führende Gruppe PX von drei SCR-Elementen auf und hat eine negativen Strom führende Gruppe NX von drei SCR-Elementen, die innerhalb eines gestrichelten Rechtecks dargestellt sind, wobei die positiven und die negativen Gruppen PX und NX in bezug auf die Motorphasenwicklung X derart gegeneinander geschaltet sind, daß jsfe Gruppe abwechselnd einen Halbzyklus aus jedem vollen Zyklus des AusgangsStroms I an die Motorwicklung X

Ji

liefert.

Die positiven und die negativen Gruppen PX und NX werden oft als ein Paar von Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlern oder -Umsetzern bezeichnet, welche derart antiparallel geschaltet sind, daß Ströme sowohl positiver als auch negativer Polarität der Motorphasenwicklungslast zugeführt werden können. Es ist in der Zyklokonverter-Technik bekannt, daß zwischen positiven und negativen Gruppen von SCR-Elementen momentane Spannungsdifferenzen auftreten können, und Zwischengruppen-Zirkulationsströme werden in der obengenannten Motorsteuerung nach der US-PS 3 584- 276 durch Drosseln verhindert oder-werden durch Drosselspulen mit Mittelabgriff verhindert, welche in die Strompfade zwischen den Gruppen eingeschaltet sind. Solche Drosseln sind .schwer, haben einen großen Platzbedarf und sind teuer, und nach einem Merkmal

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der Erfindung werden solche Drosselspulen mit Mittelabgriff überflüssig, und die positiven und negativen Gruppen wie PX und NX sind direkt zusammengeschaltet, und sie sind durch einen Konduktor 14 mit einer Motorphasenwicklung X verbunden.

,Die positive Gruppe PX weist drei Thyristoren oder SCR-EIemente 1A, 1B und 10 auf, deren Anoden mit den Generatorschienen 0. 0,g und 0Q jeweils verbunden sind, während ihre Kathoden gemeinsam über eine Leitung 14 mit der Motorphasenwicklung X verbunden sind, und die negative Gruppe NX weist drei SCR-Elemente 2A, 2B und 2C auf, deren Kathoden mit den Generatorschienen 0., 0r> und 0_G jeweils verbunden sind, während ihre Anoden gemeinsam über die Leitung 14 mit der Motorphasenwicklung X verbunden sind.

Um die. Geschwindigkeit des Motors 10 selektiv zu verändern, werden die SCR-Elemente 1A, 1B und IC, 2A, 2B und 20 eingeschaltet, eingetastet oder gezündet, so daß sie in einer geeigneten Reihenfolge in den leitenden Zustand kommen, um die hochfrequenten, dreiphasigen Generatorspannungen A, B und C auf den Schienen 0., ßL und 0_Q in verhältnismäßig niederfrequente und geringe Spannungen veränderbarer Frequenz und Amplitude umzusetzen, welche den Motorstatorwicklungen X, Y und Z zugeführt werden. Eine von Hand betätigte Steuereinrichtung wie ein (nicht dargestelltes) Fußpedal auf dem Fahrzeug steuert bzw. regelt in selektiver Weise die Amplitude der Trägerfrequenzsignale, welche den Primärwicklungen, Erregerwicklungen oder Quadraturwicklungen SIN und COS eines Vektoraddierers-"Winkelfühlersⁿ AS zugeführt werden, die in Blockform dargestellt sind und in der obengenannten US-PS 3 584 beschrieben sind und der Winkelfühler AS addiert die Signale vektoriell, welche zur Erregung der Wicklungen SIN und COS angelegt sind, und induziert resultierende dreiphasige Spannungen VT , VT und VT in den zum Stern geschalteten drei-

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phasigen Sekundärwicklungen 16X, 16Y und 16Z, die um 120 elektrische Grad auseinanderliegen, und ein ferromagnetischer Rotor R, der betrieblich mit dem Motorrotor ROT verbunden ist, moduliert die Trägerfrequenzspannungen VT , VT und VT zyklisch, die in den dreiphasigen Sekundärwicklungen 16X, 16Y und 16Z induziert werden, mit der Frequenz der Drehung des Motorrotors ROT. Die dreiphasigen Spannungen VT , VT und VT , die in den Winkelfühler-Ausgangswicklungen 16X, 16Y und

Z/ -

16Z induziert werden, gehen durch einen Diskriminator oder Demodulator DISG, der in Blockform dargestellt ist, um die Trägerfrequenz zu entfernen, und sind jeweils ein Abbild der gewünschten Klemmenspannungen, die an die Motorrotor-Phasenwicklungen X, Y und Z geführt werden sollen, um die gewünschte Motorgeschwindigkeit zu erreichen, und die dreiphasigen Ausgangsspannungen VT , VT und VT steuern nach Demodula-

x y ζ

tion die Folge und die Zündwinkel der SOR-Elemente des Zyklokonverters 12, um die Phase und die Amplitude der Klemmenspannung einzustellen bzw. zu regeln, welche der Motorstatorwicklung X, Y und Z zugeführt werden, so daß dadurch die Motorgeschwindigkeit gesteuert ist.

In alternativer Weise können Signale, die mit den Generatorphasenspannungen gemischt werden sollen, um Signale zur Steuerung des Zyklokonverters 12 abzuleiten, durch einen kapazitiven Rotorstellungsfühler für den Rotor ROT des Motors 10 abgeleitet werden, wie es in der US-Patentanmeldung Nr. 253 418 beschrieben ist, die im Namen von Frederick A. Stich am 15. Mai 1972 hinterlegt wurde und denselben Anmelder hat wie die vorliegende Anmeldung.

Die Zündsignalgeneratoren FGX, FGY und FGZ leiten Taktsignale für die Thyristorensätze 15X, 15Y und 15Z ab, welche Jeweils den Motorphasenwicklungen X, Y und Z zugeordnet sind. Die drei Zündsignalgeneratoren sind ähnlich, und es wird nur der Zündsignalgenerator FGX zur Ableitung von Tastsignalen für die SOR-

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Elemente 1A, 1B und 10 der Gruppe PX und 2A, 2B und 20 der Griipe NX beschrieben. Die Generatorspannungen auf den Schienen 0., ßL und CL können über ein Filter 18 geführt werden, um eventuelle Unregelmäßigkeiten oder Einschnitte zu entfernen und die Grundkomponente wieder herzurichten, und die Ausgangsschienen vom Filter 18 haben dieselben Bezeichnungen 0^, 0-d und 0Q wie die entsprechenden Eingangs schienen, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Die Spannungen auf den Generatorschienen 0., 0„ und 0q sind jeweils mit A, B und 0 bezeichnet.

Der Zündsignalgenerator FGX, der innerhalb eines strichpunktierten Rechtecks in der Fig. 1 dargestellt ist, überlagert das niederfrequente demodulierte Ausgangssignal VT von der Winkelfühler-Ausgangswicklung 16X, die in der Fig. 3a dargestellt ist, den gefilterten dreiphasigen "Bezugs"-Spannungen A, B und C vom Generator 11, der in der Fig. Jb dargestellt ist, um Folgesignale B+VT, C+VT und A+VT abzuleiten, die jeweils in den Fig. 3c» 3d und 3e dargestellt sind, welche die Zündwinkel der SOR-Elemente 1A, 1B, 10, 2A, 2B und 20 und die Folge steuern, in welcher sie gezündet werden.

Der Zündsignalgenerator FGX weist drei Kreuzungsdetektoren CD1, 0D2 und CD3 auf, welche jeweils ein Kreuzen der Nullachsen durch die Folgesignale A+VT , B+VT und 0+VT ermitteln. Der Kreuzungsdetektor 0D1 empfängt als Eingangssignale sowohl die Hochfrequenzgeneratorspannung auf der Schiene 0. (nachdem es durch das Filter 18 hindurchgegangen ist) als auch die niederfrequente demodulierte Winkelfühler-Ausgangsspannung VT auf einer Leitung 21 und mischt

Jv

sie, um ein Folgesignal A+VT abzuleiten, und ermittelt positiv verlaufende Nulldurchgänge des Signals A+VT , um ein Zündsignal bzw. Torsteuersignal 24 zu entwickeln (welches in der Fig. 3e gestrichelt dargestellt ist), um den SOR 10 der Gruppe PX zu zünden, und weiterhin negativ verlaufende Nulldurchgänge des

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Folgesignals A+VT , um ein Torsteuersignal.25 zum Zünden des

Jt

SGR-Elementes 2C der Grua>e NX abzuleiten. In ähnlicher Weise empfängt der Kreuzungsdetektor GD2 als Eingangssignale sowohl die gefilterte Hochfrequenz-Generatorspannung B auf der Schiene 0-g als auch die demodulierte niederfrequente Winkelfühler-Ausgangs spannung VT auf der Leitung 21 und mischt sie, um Folgesignale B+VT abzuleiten und ermittelt positiv verlaufende

Jt

und negativ verlaufende Kreuzungen des Signals B+VT , um jeweils

Jt

ein Torsteuersignal 26 für den SCR 1A der Gruppe PX und ein Torsteuersignal 27 für den SGR 2A der Gruppe NX abzuleiten, wie es in der Fig. 3c dargestellt ist. In ähnlicher Weise empfängt der Kreuzungsdetektor GD3 als Eingangs signale sowohl die gefilterte. Generatorspannung G auf der Schiene 0n und die demodulierte niederfrequente Winkelfühler-Ausgangsspannung VT auf der Leitung

Jt

21 und mischt sie, um das Folgesignal C+VT abzuleiten, und ermittelt positiv verlaufende und negativ verlaufende Nulldurchgänge des Signals C+VT , um jeweils ein Torsteuersignal 28 für den SCR 1B der Gruppe PX und ein Torsteuersignal 29 für den SGR 2B der Gruppe NX abzuleiten, wie es in der Fig.Jd dargestellt ist.

Die drei Kreuzungsdetektoren GD1, GD2 und GD3 sind ähnlich, und es wird nur der Kreuzungsdetektor CD1 beschrieben. Die . gefilterte Generatorspannung A auf der Schiene 0_A wird, über einen Widerstand 31 (siehe Fig. 2) dem Invertereingang eines Operationsverstärkers 0F1 zugeführt, der vorzugsweise als integrierte Schaltung ausgebildet und als bistabiler Schmitt-Trigger geschaltet ist, und die niederfrequente demodulierte Spannung VT auf der Leitung 21 wird über einen Widerstand 32 demsel·?-

ben Invertereingang zugeführt, um dadurch die zwei Signale A und VT derart zu mischen, daß- ein solcher Invertereingang das Folgesignal A+VT sieht. Wenn das Folgesignal A+VT die Null-

Jt Jt

achse in einer positiv verlaufenden Richtung kreuzt, geht die Polarität der Ausgangsspannung des Verstärkers 0P1 vom positiven in den negativen Bereich und wird über eine Differenzier-

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stufe, welche einen Widerstand 33 und einen Kondensator 34 aufweist, an die Basis eines normalerweise leitenden NPN-Transistors Q1 geführt.

Die Differenzierstufe erzeugt einen negativ verlaufenden Impuls, der die.Basis des Transistors Q1 entgegengesetzt vorspannt und schaltet ihn ab. Durch das Abschalten des Transistors Q1 wird dessen Kollektörpotentxal angehoben, und es wird eine logische Spannung 1 an einen Eingang eines NAND-Gatters 1X der Steuerlogikschaltung SL geführt, um die Erzeugung des Torsteuersignals 24 für den SCR 10 der positiven Gruppe PX abzuleiten, wie es nachfolgend beschrieben wird. Die Änderung des Verstärkerausgangspotentials vom positiven zum negativen Bereich wird über einen Kondensator 36 und einen Widerstand 37 an den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers OP1 rückgeführt, um dadurch dessen Auslösepegel derart anzuheben, daß das Folgesignal A+VT auf eine geringere Amplitude abnehmen nuß, um eine Umschaltung in den umgekehrten Zustand hervorzurufen.

Wenn das Folgesignal A+VT die Nullachse in der negativ verlaufen den Richtung kreuzt, geht die Polarität des Ausgangssignals vom Operationsverstärker 0P1 vom negativen in den positiven Bereich über und wird über eine Differenzierstufe, welche einen Widerstand 39 und einen Kondensator 40 aufweist, an die Basis eines normalerweise leitenden PNP-Transistors Q2 geführt, so daß dadurch die Differenzierstufe dazu gebracht wird, einen positiv verlaufenden Impuls zu erzeugen, der den Transistor Q2 abschaltet. Der Emitter des Transistors Q2 wird in die positive Richtung getrieben, wenn er abschaltet, so daß dadurch eine logische Spannung 1 an einen Eingang eines NAND-Gatters 2X der Steuerlogikschaltung SL geführt wird, um die Erzeugung des Torsteuersignals 25 für den SCR 20 der negativen Gruppe NX auszulösen, wie es nachfolgend beschrieben wird.

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In ähnlicher Weise ermittelt der Kreuzungsdetektor GD2 positiv verlaufende Nulldurchgänge des Signals B+VT, um eine logische Spannung 1 an einen Eingang eines NAND-Gatters 1Y der Steuerlogikschaltung SL zu führen und ermittelt negative Nulldurchgänge, um eine logische Spannung 1 an einen Eingang eines NAND-Gatters 2Y zu führen. In ähnlicher Weise ermittelt der Kreuzungsdetektor GD3 positiv verlaufende und negativ verlaufende Nulldurchgänge des Folgesignals G+VT. um eine logische Spannung 1 an einen Eingang von NAND-Gattern 1Z und 2Z Jeweils zu führen, und zwar des Steuerlogikstroms SL.

Diejenigen Punkte, an welchen die Folgesignale A+VT, B+VT

X X ■

und C+VT die Nullachse kreuzen, bestimmen die Zündwinkel der SGR-Elemente 1A, 1B, 1G, 2A, 2B und 2G und werden durch die Eingangssignale an die Quadraturwicklungen SIN und COS des Vektoraddierer-Winkelfühlers AS gesteuert. In ähnlicher Weise bestimmen die Punkte, an denen die Folgesignale A+VT, B+VT und G+VT die Nullachse kreuzen, die Zündwinkel der SGR-EIemente des Satzes 15Y> und diejenigen Punkte, an welchen die Signale A+VT_z, B+VT₂ und G+VT_z die Nullachse kreuzen, bestimmen die Zündwinkel der SCR-Elemente des Satzes 15Z.

Die Kreuzungsdetektoren 0D1, GD2 und GD3 des Zündsignalgenerators FGX bestimmten die Zündwinkel und die Folge der Torsteuerung der SGR-Elemente 1A, 1B, 1G, 2A, 2B, 20 des Satzes 15X. Der Zündschaltungsgenerator FGX weist weiterhin eine Torsteuerschaltung BG bzw. eine Tastschaltung BG auf, die in der Fig.1 innerhalb des gestrichelten Rechtecks dargestellt ist, wobei diese Schaltung bestimmt, welche der Gruppen PX oder NX der SGR-Elemente gezündet werden sollen, falls eine Zündung erfolgt.

Es sind alternierende Zwischengruppen-Tastschaltungen bzw. -Torsteuerschaltungen für SGR-Elemente bekannt, bei welchen Zündsignale nur jeweils zu einer Zeit an eine einzelne strom-

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führende SOR-Gruppe geführt werden, um zwischen den Gruppen zirkulierende Ströme zu vermeiden. Solche alternierenden Gruppentastschaltungen können den Strom ermitteln, welcher durch jede SCR-Gruppe geliefert wird, und die nichtleitende Gruppe abgeschaltet halten, bis der letzte SCR der leitenden Gruppe durch natürliche Umschaltung abgeschaltet ist, beispielsweise durch Blockierung von Zündimpulsen an die positive Gruppe, während die negative Grugpe Strom führt, und durch Blockierung von Zündimpulsen an die negative Gruppe, während die positive Gruppe Strom führt, wobei die alternative Gruppenschaltung in Abhängigkeit von dem Nullstrom in dem Wechselstrom-Ausgangssignal zeitlich gesteuert ist. Probleme treten in solchen Gruppenaustastschaltungen dadurch auf, daß die SCR-Elemente der nichtleitenden Gruppe eingeschaltet werden können, bevor alle SCR-Elemente der leitenden Gruppe die Blockiersteuerung wiedergewonnen haben, obwohl die ihnen zugeführten Torsteuersignale ausgetastet sind, und es können weiterhin mehrfache oder falsche Nulldurchgänge in der Nähe des Anfangs und des Endes der positiven und negativen Halbzyklen auftreten, welche ein unerwünschtes Schalten von einer stromführenden Gruppe auf die andere hervorrufen. Weiterhin können Übergänge auftreten, welche im Nullstrombereich oder in seiner Nähe tangential verlaufen, welche dann eine Gruppe falscher Priorität einschalten, um die Last zu versorgen, so daß der Ausgangsstrom für eine Zeit auf Null bleibt, die von der RC-Zeitkonstanten der Last abhängt, und weiterhin flache Bereiche erzeugt oder Abschnitte von Nullströraen, und zwar in der AusgangsstromweHe. Um diese Nachteile zu überwinden, führen die Tastschaltungen eine Zeitverzögerung zwischen dem Signal ein, welches eine leitende Gruppe austastet, und dem Signal, welches' eine nichtleitende Gruppe eintastet, und andere Schaltungen sorgen in Reaktion auf einen Nullaststrom dafür, daß die positiven und negativen Gruppen abwechselnd für die Last zur Verfügung stehen, bis eine der Gruppen den Laststrom liefert, der benötigt wird.

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Bekannte Zwischengruppen-Austastschaltungen, welche gestatten, daß nur eine Gruppe zu einer bestimmten Zeit eingeschaltet ist und eine Zeitverzögerung zwischen der Signalaustastung einer leitenden Gruppe und der Signalentblockierung der nichtleitenden Gruppe erzeugen, sind nicht geeignet, einen Synchronmotor zu erregen, der oberhalb der Grundgeschwindigkeit arbeiten kann, und zwar deshalb nicht, weil eine übermäßige Überspannung an den Motorklemmen auftritt, wenn der Statorwicklungskreis selbst während eines Stromnulldurchgangs geöffnet werden kann.

Die Austastschaltung BG zündet die SGR-Elemente der Gruppen PX und NX in einer Weise, bei welcher Zwischengruppen-Zirkulationsströme vermieden sind, wobei sichergestellt ist, daß zumindest ein SGR auch bei einem Stromnulldurchgang gezündet ist,, so daß dadurch die Notwendigkeit von Drosselspulen mit Mittelabgriff zwischen positiven und negativen Gruppen entfällt und der Zyklokonverter die Möglichkeit hat, einen Synchronmotor oberhalb seiner Grundgeschwindigkeit zu betreiben. Die Austastschaltung BG sorgt dafür, daß zu einer bestimmten Zeit nur ein einziger· SGR eingeschaltet ist, außer in der Nähe des Nullstromes, wenn zwei SGR-Elemente, die mit derselben Generatorschiene gekoppelt sind, der Zündung unterworfen sind, wobei das eine in der positiven Gruppe PZ und das andere in der negativen Gruppe NX liegt. Die Austastschaltung BG gestattet eine Zündung der SGR-Elemente nur in einer vorgegebenen Folge, beispielsweise in der Folge 1A, 1B und IG in der positiven Gruppe PX für den positiven Strom und in der Folge 2A, 2B und 20 in der negativen Gruppe NX für den negativen Strom.

Die SCR-Torsteuersignale 24-29» welche von den Kreuzungsdetektoren CD1, GD2 und GDJ abgeleitet werden, sind mit einer Steuerlogikschaltung SL gekoppelt, welche auf eine logische auf einer Leitung YP von einer Austaststeuerlogikschaltung BGL anspricht (in der Fig. 1 in Blockform dargestellt), um die posi-

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tiven Gruppensteuergatter 1X, 1Y und 1Z, welche Zündsignale 24-, 26 und 28 übertragen (eintasten), und zwar zur positiven Gruppe der SOR-Elemente 1C, 1A und 1B, zu aktivieren. Die Steuerlogikschaltung SL spricht auf die logische 1 auf einer Leitung YN an, um die Steuerlogikgatter 2X, 2Y und 2Z der negativen Gruppe zu aktivieren, welche Torsteuersignale 25, 27 und 29 übertragen (eintasten), und zwar zur negativen Gruppe der SOR-Elemente 20, 2A und 2B, und sie spricht auch auf eine logische 0 auf der Leitung YP oder der Leitung YN an, um die entsprechenden Gatter abzuschalten, um jeweils die Folgesteuerung (austasten) der positiven Gruppe der SCR-Elemente und der negativen Gruppe der SRO-Elemente zu verhindern.

Die Torsteuersignale 24-, 26 und 28, die an den Kollektoren der Transistoren Q1, Q3 und Q5 erzeugt werden, werden an die Eingänge der positiven Gruppe von Steuerlogikgattern 1X, 1Y und ΥΔ geführt (die aktiviert werden, wenn eine logische 1 auf der ■ Leitung YP von der Austaststeuerlogikschaltung BOL erscheint), um die Austastsignale der positiven Gruppe zu übertragen und somit zu ermöglichen, daß die SOR-Elemente 10, 1A und 1B der positiven Gruppe PX nacheinander eingeschaltet werden. In ähnlicher Weise werden die Austastsignale 25, 27 und 29 der negativen Gruppe, welche an den Kollektoren der Transistoren Q2, Q4 und Q6 erzeugt werden, an die Eingänge der Steuerlogikgatter 2X, 2Y und 2Z der negativen Gruppe geführt (die aktiviert werden, wenn eine logische 1 auf der Leitung YN von der Austaststeuerlogikschaltung BOL erscheint), um Austastsignale 25, 27 und 29 zu übertragen und somit die SCR-Elemente 20, 2A und 2B der negativen Gruppe NX in die Lage zu versetzen, daß sie nacheinander gezündet werden können.

Die SOR-Torsteuersignale, weiche durch die Steuerlogikschaltung SL übertragen werden, sind an einen Ringzähler und eine Verriegelungsstromanordnung RC geführt, welche die drei Verriegelungseinrichtungen LI, L2 und L3 aufweist, welche derart gegeneinander verriegelt sind, daS sie in der Folge A, B und 0 einge-

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stellt sind. Jede Verriegelungseinrichtung L1, L2 und L3 ist nach entsprechender Einstellung dazu in der Lage, Austastimpulse an ein Paar von SCR-Elementen zu führen, die mit derselben Generatorschiene gekoppelt sind, wobei ein SGR des Paares in der positiven Gruppe PX und der andere SOR in der negativen Gruppe NX liegt, d.h., die Verriegelungseinrichtung L1 kann nach entsprechender Einstellung Austasiägnale an die SGR-Elemente 10 und 20 liefern, die mit der Generatorschiene 0 gekoppelt sind, die Verriegelungseinrichtung L2 kann nach entsprechender Einstellung Austastsignale an die SCR-Elemente 1A und 2A liefern, die mit der Generatorschiene A gekoppelt sind, und die Verriegelungseinrichtung L3 kann nach entsprechender Einstellung Austastsignale an die SOR-Elemente 1B und 2B liefern, die mit der Generatorschiene B gekoppelt sind.

Die SCR-Austastsignale von der Ringzählerschaltung RO werden an eine Gruppensteuerschaltung GO geführt, welche dreiSteuergatter 1CG, 1AG und 1BG der positiven Gruppe aufweist, welche auf eine logische 1 auf einer Leitung XP von der Austaststeuerschaltung BCL ansprechen, um ein Austastsignal an die SOR-Elemente der positiven Gruppe PX zu führen, welche der Verriegelungseinheit L1, L2 oder L3 zugeordnet ist, welche zu dieser Zeit entsprechend eingestellt ist, und weiterhin drei Steuergatter 2CG, 2AG und 2BG der negativen Gruppe aufweist, die auf eine logische 1 auf einer Leitung XN ansprechen, um ein Austastsignal an die SOR-Elemente 20, 2A oder 2B der negativen Gruppe NX zu führen, welche der Verriegelungseinrichtung Li, L2 oder L3 zugeordnet sind, die zu diesem Zeitpunkt entsprechend eingestellt ist.

Die Ausgangssignale von den Gattern 1OG, 1AG, 1BG, 2OG, 2AG und 2BG der Gruppenfolgesteuerschaltung GO sind einzeln über Transistoren Q10 (siehe Fig.2), welche zur Leistungspegelanhebung dienen, mit Invertern INV gekoppelt, die in Blockform

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dargestellt sind und welche Austastsignale für die entsprechenden SOR-Elemente ableiten, wie es in der obengenannten US-PS 3 584 276 beschrieben ist.

Die Austastschaltung BC weist eine Stromfühlerschaltung OS auf, die in der Fig. 1 in Blockform dargestellt ist und welche ein Eingangssignal von einem Hall-Generator-Stromdetektor HGX zur Ermittlung der Amplitude und der Richtung des Stromes I in der Leitung 14 an die Motorstatorwicklung X empfängt, und sie weist weiterhin eine Austaststeuerlogikschaltung BOL auf, die auf das Ausgangssignal von der Stromfühlerschaltung CS anspricht, um eine logische 1 auf die Leitungen YP und XP zu liefern, wenn der Motorstrom in der Leitung 14 positiv ist, so daß dadurch die SOR-Elemente 1A, 1B und 10 der positiven Gruppe eingetastet und die SOR-Elemente 2A, 2B und 20 der negativen Gruppe ausgetastet werden, und die Austaststeuerlogikschaltung BOL liefert auch eine logische 1 auf die Leitungen YN und XN, wenn der Motorstrom I in der Leitung 14 negativ ist, so daß dadurch die SOR-Elemente 2A, 2B und 20 der negativen Gruppe eingetastet und die SOR-Elemente 1A, 1B und 10 der positiven Gruppe ausgetastet werden.

Wenn der Motorstrom I in der Leitung 14 sich in der negativ verlaufenden Richtung der Nullachse nähert und den oberen Auslösepegel TLU gemäß Fig. 4a erreicht (oder in der positiv verlaufenden Richtung und den unteren Auslösepegel TLL erreicht), spricht die Austaststeuerlogikschaltung BOL auf das Ausgangssignal von der Stromfühlerschaltung OS an, um eine logische 0 sowohl an die Leitung YP als auch die Leitung YN zu führen, um eine weitere Übertragung der Austastsignale an eine der beiden Gruppen, nämlich die positive Gruppe PX oder die negative Gruppe NX zu verhindern und um eine logische 1 sowohl auf die Leitung XP als auch auf die Leitung XN zu führen, so daß dadurch beide Gruppen von logischen Gattern, welche den dann

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entsprechend eingestellten Verriegelungseinrichtungen IrI, L2 oder L3 zugeordnet sind, zu aktivieren und den letzten leitenden SGR und den SCR der entgegengesetzten Gruppe einzuschalten, welcher mit derselben Generatorschiene gekoppelt ist, so daß ein SCR in jeder Gruppe, die mit derselben Generatorschiene gekoppelt ist, jeweils leitet, während der Motorstrom durch Null hindurchgeht. Sobald der Strom I in der Leitung 14 größer ist als der Auslösepegel TLU oder TLL und seine Richtung durch die Stromfühlerschaltung GS abgetastet wird, ändert die Austastlogikschaltung BGL entweder die Leitung XP oder die Leitung XN in der Weise, daß sie eine logische 0 aufweist, um diejenige Gruppe von SGR-Elementen abzuschalten (auszutasten), welche keinen Strom führt, und betätigt eine Zeitgebereinrichtung MONO (siehe Fig. 2), welche eine logische 0 auf beiden Leitungen YP und YN für ein ausreichend langes Zeitintervall aufrechterhält, um dem letzten stromführenden SCR in der nichtleitenden Gruppe die Möglichkeit zu bieten, daß er abschaltet, bevor die logische 1 der Leitung YP oder YN zugeführt wird, um Torsteuersignale (Austastsignale) der entsprechenden positiven oder negativen Gruppe zuzuführen.

Die Gatter 1X, 2X, 1Y, 2Y, 1Z und 2Z der Steuerlogikschaltung SL wählen, ob die Steuertorsignale 24. 26 und 28 übertragen (eingetastet) werden sollen, um die SCR-Elemente 10, 1A und 1B der positiven Gruppe PX nacheinander zu zünden, während die Zündsignale an die negative Gruppe NX ausgetastet werden, oder ob die Steuertorsignale 25» 27 und 29 übertragen (eingetastet) werden sollen, um die SOR-Elemente 20, 2A und 2B der negativen Gruppe NX nacheinander zu zünden, während die Steuertorsignale an die positive Gruppe PX ausgetastet sind. Es sei in Erinnerung gebracht, daß die Steuertorsignale 24, 25, 26, 27, 28 und 29 jeweils einem Eingang der logischen NAND-Gatter der Steuerung 1X, 2X, 1Y, 2Y, 1Z und 2Z zugeführt werden. Ein zweites Eingangssignal für jedes der NAND-Gatter 1X, 1Y und 1Z für die Torsteuersignale der positiven Gruppe kommt über eine

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Leitung YP von der Austaststeuerlogikschaltung BCL, und eine logische Spannung 1 der Leitung YP öffnet die Gatter 1X, 1Y und 1Z, so daß die Torsteuersignale 24, 26 und 28 jeweils nacheinander den SCR-Elementen 10, 1Z und 1B zugeführt werden können, während eine 'logische 0 auf der Leitung IP die logischen Gatter 1X, 1Y und 1Z der positiven Gruppe der Steuerung abscbeLtet, so daß die Torsteuersignale nicht zu den SCR-Elementen 1C, 1A und 1B der positiven Gruppe PX übertragen werden können. In ähnlicher Weise kommt ein zweites Eingangssignal für die logischen NAND-Gatter 2X, 2Y und 2Z der negativen Gruppe der Steuerung über eine Leitung YN von der Austaststeuerlogikschaltung BCL, und eine logische Spannung 1 auf der Leitung YN aktiviert die Gatter 2X, 2Y und 2Z₁ so daß die Torsteuersignale 25, 27 und 29 der negativen Gruppe den SCR-Elementen 20, 2A und 2B der negativen Gruppe NX nacheinander zugeführt werden können, während eine logische 0 auf der Leitung YN die logischen Gatter 2X, 2Y und 2Z der Steuerlogik abschaltet, so daß die Torsteuersignale 25, 27 und 29 die SCR-Elemente 2C, 2A und 2B der negativen Gruppe NX nicht zünden können.

Die Ausgangssignale der logischen Gatter 1X und 2X der Steuerung werden gemeinsam auf einer Leitung 43 geführt. In ähnlicher Weise erscheinen die Ausgangssignale der Gatter 1Y und 2Y gemeinsam auf einer Leibung 51» und die Ausgangssignale der Gatter 1Z und 2Z erscheinen gemeinsam auf einer Leitung 57·

Die Ausgangssignale von der Steuerlogikschaltung SL, welche auf den Leitungen 43, 51 und 57 erscheinen, werden einem Ringzähler RC zugeführt, der in der Fig. 2 innerhalb eines gestrichelten Rechtecks dargestellt ist und drei Verriegelungseinrichtungen L1, L2 und L3 aufweist, welche derart gegeneinander verriegelt sind, daß sie in der Folge A, B und C eingestellt werden und jeweils nur

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eine V.erriegelungseinrichtung zu einer bestimmten Zeit eingestellt werden kann. Die Verriegelungseinrichtungen L1, L2 und Lp wirken so, daß sie die SCR-Elemente der positiven Gruppe PX oder der negativen Gruppe NX in einer vorgegebenen Folge ansteuern (eintasten) und dafür sorgen, daß nur ein SCR einer Gruppe zu einer bestimmten Zeit eingetastet bzw. angesteuert ist. Die Verriegelungseinrichtung L1 überträgt Torsteuersignale 24 und 25 zu den SCR-Elementen 10 und 20, die Verriegelungseinrichtung L2 überträgt Torsteuersignale 26 und 27 zu den SGR-Elementen 1A und 2A, und die Verriegelungseinrichtung L3 überträgt Torsteuersignale 28 und 29 zu den SOR-Elementen 1B und 2B. Jede Verriegelungseinrichtung LI, L2 und LJ wird in Reaktion auf ein logisches Signal O von der Gruppensteuerlogikschaltung SL "eingestellt" bzw. gesetzt, um .ein Torsteuersignal (d.h. zur Lieferung eines logischen Ausgangssignals 1) zu übertragen, und bei dieser Einstellung werden die logischen Gatter der Steuerung abgeschaltet (und die Verriegelung neu eingestellt), welche den zuvor leitenden SCR-Elementen zugeordnet sind, und sie bereitet die Verriegelungs- und Steuerlogikgatter vor, welche dem folgenden SCR zugeordnet sind, daß sie zünden.

Unter der Annahme, daß eine logische 1 auf der Leitung YP oder auf der Leitung YN vorhanden ist, stellt ein Kreuzen der NuIlachse durch das Folgesignal A+VT die Verriegelungseinrichtung L1 ein, welche dann das Torsteuersignal 24 oder 25 auf das SCR-Element 10 oder 20 führt, schaltet weiterhin die logischen Gatter 1Z und 2Z der Steuerung ab und stellt die Verriegelungseinrichtung L3, welche den zuvor leitenden SCR-Elementen 1B oder 2B zugeordnet ist, zurück und bereitet auch die logischen Gatter 1Y und 2Y der Steuerung derart vor, daß sie aktiviert werden können und daß die Verriegelungseinrichtung L2, welche dem als nächstes zu zündenden SCR-Element 1A oder 2A zugeordnet ist, eingestellt werden kann. Ein Kreuzen der Nullachse durch das Folgesignal B+VT stellt die Verriegelungseinrichtung L2 ein, um ein Torsteuersig-,nal 26 oder 27 dem SOR 1A oder 2A zuzuführen, und ein Einstellen

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der Verriegelungseinrichtung L2 schaltet die logischen Gatter 1X und 2X der Steuerung ab und stellt die Verriegelungseinrichtung L1 zurück, um die Zündsignale 24- oder 25 zu den SCR-Elementen 10 oder 20 zu beenden, und bereitet weiterhin die logischen Gatter 1Z und 2Z der Steuerung und die Verriegelungseinrichtung L3, welche dem als nächstes zu zündenden SCR-Element 1B und 2B zugeordnet ist, entsprechend vor. Ein Kreuzen der Nullachse durch -das Folgesignal C+VT stellt die Verriegelungseinrichtung L3 ein, um ein Torsteuersignal 28 oder 29 an den SCR 1B oder 2B zu führen, und ein Einstellen der Verriegelungseinrichtung L3 schaltet die logischen Gatter 1Y und 2Y der Steuerung ab und stellt die Verriegelungseinrichtung L2 zurück, um das Torsteuersignal 26 oder 27 an die SCR-Elemente 1A oder 2A zu beenden, und bereitet auch die logischen Gatter 1X und 2X und die Verriegelungseinrichtung LI, welche den SOR-Elementen 1C und 20 zugeordnet ist, entsprechend vor.

Die Verriegelungseinrichtung L1 weist ein Paar von kreuzgekoppelten NAND-Gattern L1X und L2X auf, wobei der Ausgang des Gatters L1X mit dem Eingang des Gatters L2X und der Ausgang des Gatters L2X mit einem Eingang des Gatters L1X gekoppelt ist. Die Ausgänge der logischen Gatter 1X und 2X der Steuerung sind gemeinsam über eine Leitung 4-3 mit einem zweiten Eingang des Gatters L1X verbunden. Es sei angenommen, daß die Verriegelungseinrichtung L1 mit einem logischen Ausgangssignal 0 vom Gatter L1X zurückgestellt wurde, wenn die Verriegelungs einrichtung L2 eingestellt wurde und daß eine logische 1 auf der Leitung 54- vorhanden ist und somit auf den Eingängen der Gatter 1X, 2X und L2X, wenn die Verriegelungseinrichtung L3 eingestellt wurde. Weiterhin sei angenommen, daß eine logische 1 auf der Leitung YP vorhanden ist und daß das Folgesignal A+VT die Nullachse in einer positiv

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verlaufenden Richtung kreuzt, was durch den Kreuzungsdetektor CD1 derart ermittelt wird, daß das logische Gatter 1X der Steuerung eine logische 0 auf die Leitung 4-3 führt. Das Gatter L1X der Verriegelungseinrichtung L1 spricht auf die logische 0 auf

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der Leitung 43 an, um die Verriegelungseinrichtung L1 einzustellen und ein logisches Ausgangssignal 1 auf eine Leitung 45 zu führen, und zwar an die folgende Gruppe der Steuergatter 1CG und 2GG, welche den SCR 10 und/oder 2C zünden, was von den Signalen auf den Leitungen XP und XN abhängt, wie es nachfolgend beschrieben wird. Die logische 1 auf der Leitung 45 wird an einen Eingang des Gatters L2X geführt, so daß es ein logisches Ausgangssignal 0 erzeugt, welches an den anderen Eingang des Gatters L1X geführt wird, um dadurch die Verriegelungseinrichtung L1 in der eingestellten Stellung zu halten. Das logische Ausgangssignal 0 vom Gatter L2X wird auch über eine Leitung 46 einem Eingang des Gatters L2Z der Verriegelungseinrichtung L3 zugeführt, welches die Zustände ändert und ein logisches Ausgangssignal 1 über eine Leitung 4? den Eingängen der logischen Gatter 1Y und 2Y der Steuerung zuführt, um sie derart vorzubereiten, daß sie aktiviert werden, und auch zu einem Eingang des Gatters L2Y der Verriegelungseinrichtung L2, um diese vorzubereiten, daß sie eingestellt wird. Die logische 0 vom Gatter L2X auf der Leitung 46 wird auch einer Leitung NJ der START-Schaltung zugeführt, und zwar für einen Zweck, der nachfolgend beschrieben wird, und wird weiterhin einem Eingang von Jedem der logischen Gatter 1Z und 2Z der Steuerung zugeführt, um diese abzuschalten. Die resultierenden logischen Signale 1 von dem logischen Gatter 1Z der Steuerung und von dem Gatter L2Z stellt die Verriegelungseinrichtung L3 zurück, wobei das logische Ausgangssignal 0 vom Gatter L1Z auf der Leitung 60 das Zündsignal 28 an den SCR Ί'Β beendet.

Wenn das Folgesignal B+VT die Nullachse in der positiv verlaufenden Richtung kreuzt, führt der Kreuzungsdetektor CD2 das aus einer logischen 1 bestehende Torsteuersignal 26 an die Leitung 49 (unter der Annahme, daß eine logische 1 auf der Leitung YP noch vorhanden'ist), wodurch das Gatter 1Y derart aktiviert wird, das es eine logische O auf die Leitung 51 zu einem Eingang des Gatters L1Y der Verriegelungs-

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einrichtung L2 des Ringzählers führt. In Reaktion darauf liefert das Gatter LiY eine logische. 1 als Ausgangssignal auf die Leitung 52 an das folgende Gatter 1AG der Gruppensteuerung, um das Torsteuersignal 26 zum SCR 1A zu übertragen. Die logische 1 auf der Leitung 52 wird auch an einen Eingang des Gatters L2Y übertragen, welches sein Ausgangssignal auf eine logische 0 umstellt. Das logische Ausgangssignal 0 vom Gatter L2Y wird über eine Leitung 54 einem Eingang von beiden Gattern 1X und 2X der logischen Steuerung zugeführt, um diese abzuschalten und um somit das Torsteuersignal 24 an den SCR 10 zu beenden. Das logische Ausgangssignal 0 vom Gatter L2Y wird auch einem Eingang an das Gatter L2X zugeführt, um die Verriegelungseinrichtung L1 mit einer logischen 0 als Ausgangssignal vom Gatter L1X zurückzustellen und mit einer logischen 1 als Ausgangssignal vom Gatter L2X auf der Leitung 46, welches einem Eingang von sowohl· dem logischen Gatter 1Z als auch dem logischen Gatter 2Z der Steuerung zugeführt wird, um sie derart vorzubereiten, daß sie aktiviert werden können, wenn das Folgesignal C+VT die Nullachse kreuzt.

Wenn das Folgesignal C+VT die Nullachse in einer positiv verlaufenden Richtung kreuzt, liefert der Kreuzungsdetektor CD3 ein Torsteuersignal 28 auf eine Leitung 56, welches einem Eingang des logischen Gatters 1Z der Steuerung zugeführt wird und aktiviert dieses Gatter (unter der Annahme, daß eine logische 1 auf der Leitung YP vorhanden ist). Das Öffnen des Gatters 1Z liefert eine logische 0 auf die Leitung 57» welche einem Eingang des Gatters L1Z der Verriegelungseinrichtung Lj> zugeführt wird. Das daraus resultierende logische Ausgangssignal 1 vom Gatter L1Z wird folgendermaßen geführt/ (a) über eine Leitung 60 zu dem Steuergatter 1BG der folgenden Gruppe, um den SCR 1B zu zünden, wie es nachfolgend beschrieben wird, und (b) an einen Eingang des Gatters L2Z der Verriegelungs-

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einrichtung L3, um diese zu öffnen, so daß sie ein logisches Ausgangssignal O liefert. Das logische Ausgangssignal 0 vom Gatter L2Z wird über eine Leitung 47 einem Eingang von jedem der Gatter 1Y und 2Y zugeführt, um sie abzuschalten und um das Torsteuersignal 26 an den SGR 1A zu beenden, und wird weiterhin über die Leitung 47 einem Eingang des Gatters L2Y zugeführt, welches sein logisches Ausgangssignal auf eine 1 ändert, um die Verriegelungseinrichtung L2 zurückzustellen. Das logische Ausgangssignal 1 vom Gatter L2Y wird folgendermaßen geführt: (a) über eine Leitung 54 zu einem Eingang von jedem der Gatter 1X und 2X, so daß sie aktiviert werden können, wenn das Folgesignal A+VT die Nullachse kreuzt und (b) an einen Eingang des Gatters L2X, um dieses derart zu präparieren, daß es eingestellt werden kann. Die Bedingungen sind jetzt dieselben, wie es ursprünglich angenommen war, und die Verriegelungseinrichtungen L1, L2 und L3 werden jeweils in der Reihenfolge L1, L2 und L3 derart eingestellt, daß die SGR-Elemente der positiven Gruppe PX nur in der Folge 10, 1A, 1B zünden können, während die SCR-Elemente der negativen Gruppe NX nur in der Folge 2A, 2B und 20 angesteuert werden können und wobei nur die SOR-Elemente jeder Gruppe zu einer bestimmten Zeit gezündet werden können.

Die Torsteuerausgangssignale vom Ringzähler RO, die auf den Leitungen 45, 52 und 60 auftreten, werden an eine Gruppensteuers chaltung GO geführt, die in der Fig. 2 innerhalb eines gestrichelten Rechteckes dargestellt ist und die regelt, ob die positive Gruppe PX oder die negative Gruppe NX gezündet werden soll und sechs NAND-Gatter 10G, 20G₁ 1AG, 2AG, 1BG und 2BG aufweist. Die Gatter 10G und 2OG sind der Verriegelungseinrichtung L1 und den SCR-Elementen 10 und 20 zugeordnet, die beide mit der Generatorschiene 0 verbunden sind, jedoch jeweils in der positiven bzw. negativen Gruppe PX bzw. NX angeordnet sind. Die Gatter 1AG und 2AG sind der Verriegelungseinrichtung L2 und den SOR-Elementen 1A und 2A zugeordnet. Die Gatter 1BG und 2BG sind der Verriegelungseinrichtung L3 und den SGR-EIementen 1B und 2B zugeordnet.

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Die Leitung 45 ist mit einem Eingang von jedem der Gatter 1CG und 2CG gekoppelt; die Leitung 52 ist mit einem Eingang von jedem der Gatter 1AG und 2AG gekoppelt, und die Leitung 60 ist mit einem Eingang von jedem der Gatter 1BG und 2BG gekoppelt. Ein zweites Eingangssignal zu jedem der Steuergatter 1CG, 1AG und 1BG der positiven Gruppe wird über eine Leitung XP von einer Austastlogiksteuerschaltung BCL zugeführt, und ein logisches Spannungssignal 1 auf der Leitung XP gestattet, daß die Gatter 1CG, 1AG oder 1BG ein Torsteuersignal 24, 26 und 28 übertragen, welches auf der Leitung 45, 52 oder 60 auftritt, welche den dann eingestellten Verriegelungseinrichtungen L1, L2 oder LJ zu dem jeweils entsprechenden SCR 1C, 1A oder 1B zugeordnet sind. Ein zweites Eingangssignal zu jedem der Steuergatter 2CG, 2AG und 2BG der negativen Gruppe ist über eine Leitung XN von der Austaststeuerlogikschal tung BCL zugeführt, und eine logische 1 auf der Leitung XN gestattet, daß ein Gatter 2CG, 2AG oder 2BG ein Tor-"' steuersignal 25, 27 oder 29 überträgt, welches auf einer Leitung 45, 52 oder 60 auftritt, die der eingestellten Verriegelungseinrichtung L1, L2 oder ~L-j zugeordnet ist, um einen SCR 2C, 2A oder 2B zu zünden. Der Energiepegel der Ausgangesignale von den Gattern 1CG, 2CG, 1AG, 2AG, 1BG und 1BG werden invertiert und stufenweise über geeignete Transistoren Q10 den Invertern 1NV zugeführt, die in Blockform dargestellt sind und von dem Typ sind, wie er in der obengenannten US-PS 3 584 beschrieben ist, um jeweils die SCR-Elemente 10, 2C, 1A, 2A, 1B und 2B durch eine entsprechende Torsteuerung zu beaufschlagen.

Die Austastschaltung BC läßt nur zu, daß ein einziger SCR zu einer bestimmten Zeit leitet, außer dann, wenn der Motorstrom I in der Leitung 14 die Nullachse kreuzt, wobei dann ein Paar von SCR-Elementen mit derselben Generatorphase gekoppelt ist und leiten kann, wenn ein SCR des Paares in der positiven

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Gruppe PX und der andere in der negativen Gruppe NX ist. Beispielsweise werden die SGR-Elemente 1B und 2B mit der Generatorphase 0_B gekoppelt. Zur Zeit ti während des positiven Halbzyklus des Motorstromes I in der Leitung 14 ist gemäß Fig. 4 eine logische 1 auf der Leitung XP vorhanden (wie es in der Fig. 4e dargestellt ist) und auch auf der Leitung YP, wie es in der Fig. 4g dargestellt ist, so daß Torsteuersignale nacheinander den SCR-Elementen der positiven Gruppe PX zugeführt werden, wobei eine logische O auf den Leitungen XN und YN vorhanden ist, wie es jeweils in den Fig. 4f und 4h dargestellt ist, so daß (Porsteuersignale an die SCR-Elemente der negativen Gruppe NX ausgetastet werden, und das Ausgangssignal eines monostabilen Multivibrators oder einer Zeitgebersteuerung MONO der Austastlogiksteuerschaltung am Ausgang eines NAND-Gatters 3B ist eine logische 1 (wie es in der Fig. 4d dargestellt ist), so daß dadurch die Erzeugung der logischen Steuersignale YP und YN der Steuerung ermöglicht wird.

Wenn der Strom I in der Leitung 14 sich der Nullachse in der negativ verlaufenden Richtung nähert und unter den oberen Auslösepegel TLU im Zeitpunkt t2 abfällt und durch die Stromfühlerschaltung GS ermittelt wird, spricht die Austaststeuerlogikschaltung BGL auf das Aus gangs signal der Stromfühlersehal* tung GS an, um eine logische O an beide Leitungen YP und YN zu führen, so daß dadurch alle Steuerlogikgatter 1X, 1Y, 1Z, 2X, 2Y und 2Z abgeschaltet werden und auf diese Weise Torsteuersignale an die SGR-Elemente der positiven Gruppe PX und der negativen Gruppe NX geführt werden, so daß keines der anderen SGR-Elemente gezündet werden kann. Zur Zeit t2 triggert die Austaststeuerlogxkschaltung BOL auch den monostabilen Multivibrator MONO in seinen instabilen Zustand, worin er eine logische 0 auf den Leitungen YP und YN aufrechterhält.

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Zur Zeit t2 wird eine Verriegelungseinrichtung (es sei angenommen, daß es sich um die Verriegelungseinrichtung L5 handelt) derart eingestellt, daß der letzte zu zündende SCR der positiven Gruppe (es sei angenommen, daß es sich um 1B handelt) das einzige leitende Element ist. Nach einer kurzen Zeitverzögerung führt die Austaststeuerlogikschaltung BGL eine logische an die beiden Leitungen XP und XN, um zu gestatten, daß der letzte zu zündende SCR der positiven Gruppe gezündet wird (beispielsweise 1B), um im leitenden Zustand zu bleiben, und daß .der SCR gezündet wird, der mit derselben Generatorphase verbunden ist, ,jedoch aus der entgegengesetzten Gruppe, nämlich der SGR 2B in der negativen Gruppe NX. Beide SGR-Elemente 1B und 2B werden eingeschaltet, weil sie der dann eingestellten Verriegelungseinrichtung LJ zugeordnet sind, die ein logisches Ausgangssignal 1 auf die Leitung 60 zu den Eingängen von Steuergattern 1BSund 2B3der Gruppe führt, wie auch logische Eingangesignale 1 über die Leitungen XP und XN erhalten, und es ist ersichtlich, daß keine Zwischengruppen-Zirkulationsströme fließen, da beide leitenden SGR-Elemente 1B und 2B mit derselben Generatorschiene 0-g gekoppelt sind.

Die Austastschaltung BG wartet dann, bis der abgetastete Strom I in der Leitung 14 oberhalb des Auslösepegels in beiden Riehtungen liegt. Unter der Annahme, daß der Strom I in der Leitung 14 Jetzt in der negativen Richtung fließt und den unteren Auslösepegel TLL zur Zeit t3 überschreitet, spricht die Austaststeuerlogikschaltung BGL auf das Ausgangssignal von der Stromfühlerschaltung GS an, und dadurch wird bewirkt, daß

(a) ein logisches Signal O an die Leitung XP geführt wird (siehe Fig. 4e), um das logische Gatter 1BG der Gruppe abzuschalten und somit die Torsteuersignale von dem einzigen leitenden SCR 1B der positiven Gruppe zu entfernen,

(b) ein logisches Signal 1 auf der Leitung XN bleibt, so daß der SGR 2B der negativen Gruppe NX weiterhin leitet und daß

(c) der monostabile Multivibrator MONO derart getriggert wird, daß er nach einer Verzögerungszeit auf seinen stabilen Zustand umschaltet. Nach einer Zeitverzögerung, die ausreichend

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ist, daß der zuletzt stromführende SOR der positiven Gruppe, nämlich der SGR 1B, umschalten kann, bevor irgendein anderer SCR zünden kann, geht das Ausgangssignal der Zeitsteuereinrichtung MONO auf ein logisches Signal 1 zur Zeit t4 über, was in der Fig. 4d dargestellt ist, um dadurch eine logische 1 auf die Leitung YN zu führen (siehe Fig. 4h), damit die logischen Gatter 2X, 2Y, 2Z der negativen Gruppe der Steuerung die Möglichkeit haben, nacheinander durch die Torsteuersignale 25, 27, 29 geöffnet zu werden, damit die SGR-Elemente 20, 2A und 2B der negativen Gruppe NX nacheinander zünden.

Die Austastschaltung BG arbeitet in einer ähnlichen Weise, wenn der Strom I in der Leitung 14 die Nullachse in der positiv verlaufenden Richtung kreuzt.

Wenn der Motorstrom I in der Leitung 14 niäit weiter in der negativ verlaufenden Richtung fließt und stattdessen einen positiven Veriaif erhält und den oberen Auslösepegel TLU überschreitet, spricht die Austaststeuerlogikschaltung BOL auf das Ausgangssignal von der Stromfühlerschaltung OS an, so daß dadurch bewirkt wird, daß (a) eine logische 1 an die Leitung XP geführt wird, um das logische Steuergatter 1BG der Gruppe derart zu aktivieren, daß das Torsteuersignal zum SOR 1B der positiven Gruppe aufrechterhalten bleibt, daß weiterhin (b) eine logische 0 an die Leitung XN geführt wird, um das Gatter 2BG abzuschalten und somit das Zündsignal vom SOR 20 der negativen Gruppe zu entfernen, und dass (c) die Zeitsteuereinrichtung MONO derart getriggert wird, daß sie in ihren stabilen Zustand umschaltet. Nach einer Zeitverzögerung, die ausreichend ist, daß der SGR 2G der negativen Gruppe umschalten kann, geht das Ausgangssignal der Zeitsteuereinrichtung MONO auf eine logische 1 über, um dadurch eine logische 1 an die Leitung YP zu führen, damit die logischen Gatter 2X, 2Y und 2Z der positiven GruDpe die Möglichkeit haben, durch Torsteuersignale 24, 26 und 28 nacheinander geöffnet zu werden und nacheinander die SGR-Elemente 1G, 1A und 1B der positiven Gruppe PX zu zünden.

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2U1034

Die Stromfühlerschaltung ist öchematisch durch ein Rechteck HGX dargestellt, welches in den Fig. 1 und 2 das Symbol für einen Hall-Generator enthält, wobei ein Hall-Generator den Strom I in der Leitung 14 zu der Motorstatorphasenwicklung X abtastet und eine Ausgangsspannung liefert, deren Polarität und Amplitude die Richtung und die Amplitude des Stromes I in der Motorleitung 14 anzeigen. Das Signal von dem Stromfühler HGX ist mit den invertierenden Eingängen von sowohl einem Operationsverstärker PGS zur Ermittlung eines positiven Stroms als auch einem Operationsverstärker NCS zur Ermittlung eines negativen Stroms verbunden. Das Ausgangssignal des Verstärkers PCS zur Abtastung eines positiven Stroms ist über einen NICHT-Gatter-Inverter NOT 1 mit einem Eingang eines NAND-Gatters PC verbunden, und das Ausgangesignal des Verstärkers NCS zur Abtastung eines negativen Stroms ist mit einem Eingang eines NAND-Gatters NC verbunden. Die Gatter PC und NC sind kreuzgekoppelt, wobei der Ausgang jedes Gatters mit einem Eingang des anderen Gatters verbunden ist.

Es sei angenommen, daß der Motorwicklungsstrom in der Leitung 14 in der positiven Richtung fließt und oberhalb des oberen Auslösepegels TLU liegt, daß das Ausgangesignal des Hall-Generators HGX positiv ist, daß das Ausgangssignal des Verstärkers PCS zur Abtastung eines positiven Stroms negativ ist oder eine logische O ist und daß der Verstärker NCS zur Abtastung eines negativen Stroms ebenfalls ein negatives Ausgangssignal oder eine logische O liefert. Das sich daraus ergebende Ausgangssignal des Inverters NOT 1 ist eine logische 1, das Ausgangssignal des NAND-Gatters NC, dem eine logische O als Eingangssignal zugeführt wird, ist ebenfalls eine logische 1, und das Ausgangssignal des NAND-Gatters PC, dessen beide Eingangssignale eine logische 1 sind, ist eine logische O.

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Das Ausgangssignal des Gatters PC ist an einen Eingang eines NAND-Gatters 6A mit vier Eingängen geführt, und weiterhin an einen Eingang eines NAND-Gatters 6B mit vier Eingängen der START-Schaltung, die nachfolgend beschrieben wird, und das Ausgangssignal des Gatters NC ist an einen Eingang von jedem der Gatter 6A und 6B der START-Schaltung geführt.

Ein logisches Ausgangssignal 0 von einem der Gatter PC oder NC bewirkt logische Ausgangssignale 1 von beiden Gattern 6A und 6B, und solche logische Ausgangssignale 1 von den Gattern 6A und 6B eliminieren den Effekt der START-Schaltung, so daß sie die normale Folge der SCR-Elemente sowie das Austasten und Eintasten der positiven und negativen- Gruppen nicht beeinträchtigt. Wenn während der normalen Folge der SCR-Elemente irgendeine Verriegelungseinrichtung L1, L2 oder L3 eingestellt wird, liefern ein "Nullstrom¹¹ oder eine "Start"-Verriegelung der START-Schaltung, welche ein NAND-Gatter 4A und ein NAND-Gatter 5D aufweist, eine logische 0 über eine Leitung 72 an einen Eingang von jedem der Gatter 6A und 6B, um den Effekt der START-Schaltung während der normalen Folge zu eliminieren, wie es nachfolgend beschrieben wird.

Die Stromfühlerschaltung CS liefert somit eine logische 1 von beiden Gattern PC und NC, wenn der Motorstrom I geringer ist als die Auslösepegel TLL und TLU. Sie liefert eine logische von dem Gatter PC und eine logische 1 von dem Gatter NC, wenn der Motorstrom I positiv und größer ist als der Auslösepegel TLU. Sie liefert schließlich eine logische 1 von dem Gatter PC und eine logische 0 von dem Gatter NC, wenn der Strom I negativ ist und den Auslösepegel TLL überschreitet.

Das Ausgangssignal des Gatters 6A der START-Schaltung ist an einen Eingang eines NAND-Gatters 11A der Austaststeuerlogikschaltung BCL geführt, und der Ausgang des Gatters PC

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ist über eine Leitung 73 an den anderen Eingang des Gatters 11A geführt. Da das Ausgangssignal vom Gatter 6A in einer logischen 1 besteht, wenn der Motorstrom I fließt, ist das

Ji

positive Aisgangsstromsignal von dem Gatter 11A auf einer Leitung +1 eine logische 1 bzw. eine logische O, wenn der Stromfluß entweder in der positiven oder in der negativen Richtung in der Motorwicklungsleitung 14 erfolgt.

Das Ausgangesignal des Gatters 6B der START-Schaltung ist an einenEingang eines NAND-Gatters 11D geführt, und das Ausgangssignal des Gatters NO ist über eine Leitung 74 dem anderen Eingang des Gatters 11D zugeführt. Da das Ausgangssignal vom Gatter 6B in einer logischen 1 besteht, wenn der Motorstrom I fließt, ist das negative Ausgangsstromsignal vom Gatter 11D auf einer Leitung -I eine logische O bzw. eine logische 1, wenn der Stromfluß in der positiven und in der negativen Richtung in der Motorwicklungsleitung 14 erfolgt.

Das positive Stromsignal auf der Leitung +1 wird einem Eingang eines NAND-Gatters 3A zugeführt, dessen Ausgangesignal über einen Inverter oder ein NIOHT-Gatter 1OA der Leitung YP zugeführt wird, die mit den Eingängen der logischen Gatter 1X, 1Y und 1Z der Steuerung der positiven Gruppe verbunden ist. Das andere Eingangssignal des Gatters 3A kommt von dem Ausgang des NAND-Gatters 3B des monostabilen Multivibrators MONO, und es ist eine logische 1, wenn ein Motorwicklungsstrom I in der Leitung 14 fließt. Das Ausgangssignal vom Gatter 3A ist somit eine logische 0, und die positive Steuersignalleitung YP ist auf dem Pegel einer logischen 1, wenn die positive Stromsignalleitung +1 sich auf dem Pegel einer logischen 1 befindet, um ein Aktivieren der logischen Gatter 1X, 1Y und 1Z der Steuerung der positiven Gruppe zu ermöglichen.

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-55- 2'AAi

Die negative Stromsignalleitung -I ist mit einem Eingang eines NAND-Gatters 30 gekoppelt, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Gatters 3B verbunden ist, und der Ausgang des Gatters 30 ist über einen Inverter oder ein NIOHT-Gatter 10B mit der YN-Leitung verbunden, die mit einem Eingang von jedem der logischen Gatter 2X, 2Y, 2Z der Steuerung der negativen Gruppe verbunden ist. Wenn der Strom I in der Motorwicklungsleitung 14 positiv ist, befindet sich die negative Stromsignalleitung -I auf dem Pegel einer logischen 0 und die negative Steuerleitung YN liegt auf dem Pegel einer logischen 0, um die logischen Gatter 2X, 2Y und 2Z der Steuerung der negativen Gruppe abzuschalten und somit die SOR-Elemente der negativen Gruppe auszutasten.

Eine "Gruppensteuerungs"-Verriegelung weist zwei kreuzgekoppelte NAND-Gatter 100 und 1OD auf, deren Ausgang jeweils mit einem Eingang des anderen Gatters verbunden ist. Ein zweites Eingangssignal für das Gatter 100 kommt von der positiven Stromsignalleitung +1, und sein Ausgangssignal wird einer Leitung XN zugeführt, die mit einem Eingang von jedem der Gatter 2OG, 2AG und 2BG der Gruppensteuerschaltung GG der negativen Gruppe verbunden ist. Ein zweites Eingangssignal für das Gatter 1OD ist das negative Stromsignal auf der Leitung -I, und sein Ausgangssignal wird der Leitung XP zugeführt, welche mit einem Eingang von jedem der Steuergatter 1OG, 1AG und 1BG der Gruppensteuerschaltung GO der positiven Gruppe verbunden ist. Die logische 1, welche auf der positiven Stromsignalleitung +1 erscheint, und die logische 0, welche auf der negativen Stromsignalleitung -I erscheint, wenn der Motorwicklungsstrom I auf der Leitung 14 in der positiven

Jx

Richtung fließt, führt zu einem logischen Ausgangesignal 0 vom Gatter 100 auf der Leitung XN, welches die Steuergatter 2OG, 2AG und 2BG der negativen Gruppe abschaltet, und führt weiterhin zu einem logischen Ausgangssignal 1 vom Gatter 1OD auf der Leitung XP, welches die Steuergatter 1GG, 1AG und 1BG

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der positiven Gruppe öffnet und gestattet, daß die Torsteuersignale 24, 26 und 28 jeweils die SOR-Elemente 10, 1A und 1B der positiven Gruppe nacheinander zünden.

Es sei angenommen, daß die Schaltung normalerweise in einer derartigen Folge arbeitet, daß die logische O von dem einen Satz an Verriegelungseinrichtungen L1, L2 oder L3 auf der Klemme N1, N2 oder N3 zu einer logischen 1 von dem Gatter 4B führt. Weiterhin sei angenommen, daß eine logische O vom Gatter 5D und eine logische 1 von den beiden Gattern 6A und 6B der START-Schaltung geliefert werden, so daß sie keine Auswirkung auf die Gatter 11A und 11D haben, welche somit auf die Signale von den Gattern PO und NO auf den Leitungen 73' bzw. 74- Jeweils ansprechen können. Eine Spannungsquelle mit -15 Volt ist mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers POS verbunden, und eine Spannungsquelle mit +15 Volt ist mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers NOS verbunden. Wenn der positive Strom I in der Motorwicklungsleitung 14 sich Null nähert und unter den Auslösepegel TLU zur Zeit t2 gemäß Fig. 4 abfällt, so nähert sich auch das Ausgangssignal des Hall-Generator-Stromfühlers HGX dem Wert Null. Unter solchen Bedingungen wird das Ausgangesignal des Verstärkers POS eine logische 1, und das Ausgangssignal des Verstärkers NOS wird eine logische O. Die logische 1 vom Verstärker POS wird in eine logische 0 von dem Gatter NOT 1 umgewandelt, um ein logisches Ausgangssignal 1 vom NAND-Gatter PO zu erreichen, und das logische Ausgangssignal 0 vom Verstärker NOS liefert eine logische 1 als Ausgangssignal vom Gatter NO.

Solche logische Ausgangesignale 1 von den Gattern PO und NO werden bei einem Motorstrom von Null über die Leitungen 73 und 74 den Eingängen der Gatter 11A und 11D jeweils zugeführt, und sie führen zu einer logischen 0, die zugleich (nach einer geringfügigen Zeitverzögerung) auf den Leitungen +1 und -I auftritt, wie es in der Fig. 4b und Fig. 4c zur Zeit t2 dargestellt

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ist. Die logische 0 auf den Leitungen +1 und -I führt zu logischen AusgangsSignalen 1 bei den Gattern 3A und 3C und einer logischen 0 auf beiden Leitungen YP und YN (siehe Fig. 4g und 4-h), so daß alle logischen Gatter 1X, 1Y, 1Z, 2X, 2Y und 2Z der Steuerung abgeschaltet werden und keine Torsteuersignale übertragen werden können, um die Zustände der Verriegelungseinrichtungen L1, L2 und L3 zu verändern. Der einzige SCR, welcher leitet, ist derjenige SCR der popitiven Gruppe, der zuletzt eingeschaltet war, und zwar gemäß der obigen Annahme der SCR 1B, und er wird durch ein logisches Ausgangssignal 1 auf der Leitung 60 von der eingestellten Verriegelungseinrichtung L3 und durch eine logische auf der Leitung XP eingeschaltet gehalten, welche das Gatter 1BG aktiviert. Die logische 0 auf den Leitungen +1 und -I führt zu Ausgangssignalen einer logischen 1 von den Gattern 1OG und 10D, die jeweils auf den Leitungen XP und XN auftreten, und zwar um ein geringfügiges Zeitverzögerungsintervall nach der Zeit t2. Eine solche Zeitverzögerung wird durch Kondensatoren G2 erzeugt, die mit den Ausgängen der Gatter 1OG und 1OD verbunden sind, und ermöglicht, daß die Verriegelungseinrichtungen dann ein Ausgangssignal in einem stetigen Zustand liefern, daß sie ihre Zustände in dem Augenblick ändern, in welchem die logischen Gatter 1X-2Z durch YP und YN abgeschaltet wurden. Die logische 1 auf den Leitungen XP und XN öffnet sowohl die Steuergatter 1GG, 1AG, 1BG der positiven Gruppe als auch die Steuergatter 2CG, 2AG und 2BG der negativen Gruppe, um dadurch die Möglichkeit zu schaffen, daß die zwei SCR-Elemente gleichzeitig eingeschaltet sind, jedoch nur der letzte zu zündende SCR der leitenden (positiven) Gruppe PX (gemäß der obigen Annahme der SCR 1B), der durch die eingestellte Verriegelungseinrichtung L3 ausgetastet war, und der SCR der negativen Gruppe NX, der mit derselben Generatorphase 0_B verbunden ist, nämlich der SCR 2B der negativen Grupe, dessen Torsteuersignal durch das logische Ausgangssignal 1 auf der

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Leitung 60 von der eingestellten Verriegelungseinrichtung LjJ und von der logischen 1 auf der Leitung XN erzeugt wurde, was zu einem logischen Ausgangssignal 0 von dem Steuergatter 2BG der Gruppe resultiert, um den SCR 2B zu zünden.

Die Austastschaltung BO leitet somit ein logisches Signal 1 mit einem positiven Strom auf der Leitung +1 ab (und eine logische O auf der Leitung -Ϊ), wenn der Zyklokonverter-Ausgangsstrom I in der Leitung 14· positiv und größer als der vorgegebene Auslösepegel TLU ist, und sie leitet ein logisches Signal 1 mit einem negativen Strom auf der Leitung -I (und eine logische 0 auf der Leitung +1) ab, wenn der Ausgangsstrom I negativ und größer als der vorgegebene Auslösepegel TLL ist. Die Gruppensteuerverriegelungseinrichtung 100, 10D spricht auf einen solchen positiven Strom einer logischen 1 des Signals +1 an, um als Steuersignal der positiven Gruppe eine logische 1 auf die Leitung XP zu führen, damit die Steuergatter 1CG, 1BG, 1AG der positiven Gruppe aktiviert werden und gleichzeitig ein logisches Signal 0 · als "Austast"-Signal auf den Leitungen XN erzeugt wird, um die Steuergatter 2CG, 2BG, 2AG der negativen Gruppe zu sperren und somit ein Zünden der SOR-Elemente der negativen Gruppe zu verhindern. Die Gruppensteuerverriegelungseinrichtung 1OG, 10D spricht auf den negativen Strom des logischen Pegels 1 des Signals -I an, um als Steuersignal der negativen Gruppe eine logische 1 auf die Leitung XN zu führen, damit die Steuergatter 2OG, 2BG, 2AG der negativen Gruppe aktiviert werden und dabei eine logische 0 als "Austasf'-Signal auf die Leitung XP geführt wird, um die Steuergatter 10G, 1AG, 1BG der positiven Gruppe abzuschalten und somit ein Zünden der SCR-Elemente der positiven Gruppe zu vermeiden. Die Gruppensteuerverriegelungseinrichtung 10C, 10D spricht auch auf die Abwesenheit von sowohl dem positiven Stromsignal +1 und dem negativen Stromsignal -I an (mit anderen Worten, sie spricht auf die logische 0 auf den Leitungen +1 und -I an), um sowohl für die positive

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Gruppe als Steuersignal XP eine logische 1 als auch für die negative Gruppe als Steuersignal XN eine logische 1 zu erzeugen, so daß dadurch alle Gruppensteuergatter 1CG, 1AG, 1BG, 2CG, 2AG, 2BG aktiviert werden und somit dasjenige Paar der SCR-Elemente eingeschaltet wird, welches der dann gesetzten bzw. eingeschalteten Verriegelungseinrichtung L1, L2 oder L3 zugeordnet ist.

Die Gruppensteuerverriegelungseinrichtung 1OC, 1OD kann mit anderen Worten so beschrieben werden, daß sie auf die Abwesenheit des positiven Stroms des Signals +1 mit einer logischen 1 anspricht, um für die negative Gruppe als Steuersignal XN eine logische 1 zu erzeugen, damit die Steuergatter 2CG, 2AG, 2BG der negativen Gruppe aktiviert werden, und daß sie auf die Abwesenheit des negativen Stromes des Signals -I mit einer logischen 1 anspricht, um für die positive Gruppe ein Steuersignal mit einer logischen 1 zu erzeugen, damit die Steuergatter 1CG, 1AG, 1BG der positiven Gruppe aktiviert werden.

Die Leitungen +1 und -I sind jeweils mit Eingängen von Invertern oder NICHT-Gattern 11B und 11C verbunden, deren Ausgänge mit den Eingängen eines NAND-Gatters 3D verbunden sind. Der Ausgang des Gatters 3D ist über eine Diode D1 mit dem Eingang eines monostabilen Multivibrators oder einer Zeitsteuereinrichtung MONO an der Verbindung 75 eines Zeitsteuerwiderstandes R11 und eines Zeitsteuerkondensators C11 verbunden, die in Reihe zwischen einer Spannungsquelle mit +5 Volt und Erde liegen. Die Verbindung 75 ist mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers OP3 verbunden, obssen Ausgang mit dem Eingang des Inverters oder des NICHT-Gatters 3B verbunden ist. Solange der Motorstrom I und eine logische 0 auf einer der Leitungen +1 oder -I vorhanden sind, bleibt das Ausgangssignal des Gatters 3D eine logische 1, welches durch die Diode D1 blockiert ist, und der Zeitsteuerkondensabr 011 bleibt von der Spannungsquelle mit +5 Volt über den Widerstand R11 auf einen positiven Wert oder eine logische Spannung 1 geladen,

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was zu einem logischen Ausgangssignal 0 vom Operationsverstärker 0P3 und zu einem logischen Ausgangssignal 1 vom NIOHT-Gatter 3B führt, wie es in der Fig. 4-d zur Zeit ti dargestellt ist· Wenn der Motorstrom I sich dem Wert Null nähert, so daß beide Leitungen +1 und -I eine logische 0 führen, und zwar gleichzeitig zur Zeit t2, werden beide Eingangssignale cfes NAND -Gatters 3D eine logische 1, um ein logisches Ausgangssignal 0 von dem Gatter 3D zu erreichen und dem Zeitsteuerkondensator 01 zu ermöglichen, daß er sich über die Diode D1 auf die logische Spannung 0 entlädt. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers OP3 wird dann eine logische 1, und das Ausgangssignal des Gatters 3B wird eine logische 0, um diejenige rückwärtige Flanke des Rechteckwellen-Ausgangssignals von der Zeitsteuerung zur Zeit t2 zu erreichen, wie es in der Fig. 4d dargestellt ist. Das logische Ausgangssignal 0 der Zeitsteuereinrichtung vom Gatter 3B führt zu logischen Ausgangssignalen 1 von den Gattern 3A und 30, welche durch die NIOHT-Gatter 1OA und 10B in jeweils eine logische 0 auf den Leitungen YP und YN umgewandelt werden, um alle Steuerlogikgatter abzuschalten und eine übertragung von Torsteuersignalen zu den Verriegelungseinrichtungen zu verhindern, welche irgendwelche anderen SOR-Elemente steuern. Mit anderen Worten, der monostabile Multivibrator MONO hat einen ersten Zustand (eine logische 1) und einen zweiten Zustand (eine logische 0) und liefert eine Zeitverzögerung, wenn er von dem zweiten Zustand (0) auf den ersten Zustand (1) umschaltet, und die Gattereinrichtungen 3A, 30 sprechen auf den zweiten Zustand (0) des Multivibrators MONO an, um sowohl die Erzeugung des Steuersignals YP mit einer logischen 1 als auch die Erzeugung des Steuersignals YN mit einer negativen logischen 1 zu verhindern und um somit die Zündschaltungs-Folgeeinrichtung solange abzuschalten, wie der Ausgangsstrom I des Zyklokonverters unterhalb des vorgegebenen Auslösepegels liegt.

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Wenn der Ausgangsstrom I des Zyklokonverters _T der in der negativen Richtung in der Leitung 14 an die Motorwicklung X fließt, den unteren Auslösepegel TLL zur Zeit t3 übersteigt, so erzeugt daraus die negative Ausgangsspannung von dem Hall-Generator-Stromfühler HGX, der mit den invertierenden Eingängen von sowohl dem Verstärker PCS zur Abtastung eines positiven Stroms als auch von dem Verstärker NGS zur Abtastung eines negativen Stroms gekoppelt ist, Ausgangssignale mit einer logischen 1. Die Elemente der Austastschaltung BC nehmen dann die folgenden Zustände an:

- PCS logische 1

NCS logische Ί

NOT 1 logische 0

PC logische 1

NC logische 0

11A und +1 logische 0

11D und -I logische 1

1OC und XN logische 1

10D und XP logische 1

3B von MONO logische 0

3A logische 1

3C logische 1

10A und YP logische 0

10B und YN logische 0

Die Leitungen YP und YN werden durch das "logische Ausgangssignal 0 von dem Gatter 3B der Zeitsteuereinrichtung für etwa 200 Mikrosekunden nach der Zeit t3 auf einem logischen Pegel 0 gehalten, um zu ermöglichen, daß der zuletzt stromführende SCR der positiven Gruppe, nämlich der SCR 1B, umschaltet, bevor irgendein anderes der SCR-Elemente zünden kann. Die logische 0, welche nach einer geringfügigen Zeitverzögerung nach der Zeit t

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auf der Leitung XP (Fig.4e) erscheint, wird an einen Eingang von jedem der Steuergatter 1CG, 1AG und 1BG der positiven Gruppe geführt, um sie abzuschalten und somit die Torsteuersignale von dem einen SOR 1B der positiven Gruppe zu entfernen. Die logische 1 auf der Leitung XN ist an einen Eingang von jedem der Steuergatter 2OG, 2AG und 2BG der negativen Gruppe geführt und schaltet sie ab, um zu ermöglichen, daß der eine leitende SCR 2B der negativen Gruppe weiterhin leitet, und sie ermöglicht weiterhin, daß die SCR-Elemente 20, 2A, 2B der negativen Gruppe NX nacheinander zünden, nachdem die Zeitsteuerung MONO ausschaltet.

Wenn der negative Motorstrom I den Auslösepegel TLL zu der

Ji

Zeit t3 übersteigt, so führt der negative Strom des Signals einer logischen 1 auf der Leitung -I zu einer logischen 0 vom NIßHT-Gatter 110 und folglich zu einem logischen Ausgangssignal 1 vom Gatter 3D, welches durch die Diode D1 blockiert ist, so daß dadurch der Kondensator 011 sich über den Widerstand R11 aufladen kann, damit dadurch der Zeitsteuerzyklus ausgelöst wird. Nachdem der Kondensator 011 sich während etwa 200 Mikrosekunden aufgeladen hat, um zu gestatten, daß der letzte leitende SCR der positiven Gruppe PX, nämlich der SOR 1B, umschaltet, so wird die Spannung am Kondensator 011 eine logische 1, das Ausgangssignal des Verstärkers 0P3 wird eine logische 0, und das Ausgangssignal des Gatters 3B wird zur Zeit t4 eine logische 1, wie es in der Fig. 4d dargestellt ist. Die logische 0 auf der Leitung +1 hält die logische 0 von dem Gatter 1OA auf der Leitung YP aufrecht, so daß die Steuergatter 1X, 1Y und 1Z der positiven Gruppe weiterhin abgeschaltet bleiben, und das logische Ausgangssignal 1 vom Gatter 3B liefert zur Zeit t4 eine logische 0 von dem Gatter 30 und eine logische 1 als Ausgangssignal von dem Gatter 10B auf der Leitung YN (siehe Fig. 4h), wodurch die logischen Gatter 2X, 2Y, 2Z aktiviert werden, und somit die SOR-Elemente 20, 2A und 2B der negativen Gruppe NX in die Lage versetzt werden, daß sie nacheinander zünden.

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Mit anderen Worten, die logischen Gatter 11B, 110, 3D empfangen den positiven Strom des Signals +1 und den negativen Strom des Signals -I als Eingangssignale und überführen den monostabilen Multivibrator MONO in den zweiten Zustand (0), wenn der Ausgangsstrom I des Zyklokonverters unterhalb des Auslösepegels liegt und die beiden Signale mit einer logischen 1, nämlich die Signale +1 und -I, nicht vorhanden sind, und solche logische Gatter 11B, 110, 3D ermöglichen es dem Multivibrator MONO,, in den ersten Zustand 1 nach einer Zeitverzögerung überzugehen, wenn der Ausgangsstrom I den Auslösepegel übersteigt und ent-

,Λ

weder der positive Strom mit dem logischen Pegel 1 des Signals +1 oder der negative Strom mit dem logischen Pegel 1 des Signals -I vorhanden ist.

Wenn das (nicht dargestellte) Fußpedal des Fahrzeuges zunächst niedergedrückt wird, um Strom für den Motor 10 anzufordern, befindet sich keines der SOR-Elemente der positiven Gruppe PX oder der negativen Gruppe NX im leitenden Zustand, und es besteht die Möglichkeit, daß SOR-Elemente, die mit derselben Generatorphasenschiene verbunden sind, in jedem der SOR-Sätze 15X» 15Y und 15Z zu leiten beginnen können und somit zu einer gleichzeitigen Erregung der Motorphasenwicklungen X, Y und Z führen können, so daß kein Motordrehmoment entsteht. Die START-Schaltung verhindert, daß SCR-Elemente, die mit derselben Generatorphasenschiene verbunden sind, in allen Motorphasen beim Anfahren leiten.

Wenn kein Motorstrom fließt, sind die Ausgangssignale der Motorstromfühler HGX, HGY und HGZ in allen drei Motorphasen Null, die Ausgangssignale der Verstärker PSO und NSO des Zündsignalgenerators FOX sind jeweils eine logische 1 bzw. eine logische 0, wobei das Ausgangssignal des NIOHT-Gatters 1 eine logische 0 ist und das Ausgangssignal der Gatter PO und NO beide eine logische sind. Da zwei der Eingänge des Gatters 4A mit drei Eingängen eine logische 1 sind, wird sein Ausgangesignal durch das Gatter 5D

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-W-

gesteuert. Wenn weiterhin angenommen wird, daß alle Verriegelungseinrichtungen L1, L2 und LJ mit einer logischen 1 auf den Klemmen N1, N2 und N3 rückgestellt werden sollen, wird das Ausgangssignal des Gatters 4B eine logische O sein und das Ausgangssignal des Gatters 5D auf der Leitung 72 wird eine logische 1 sein, so daß die Gatter 6A und 6B die Signalbedingung auf den Leitungen +1 und -I steuern.

Wenn unter solchen Bedingungen der Motorstrom «gleich ,Null ist,

von den Ga^-Ctern PT una n'J

werden die logischen Ausgangssignale 1/jeweils den Eingängen von NAND-Gattern 6A und 6B mit Jeweils vier Eingängen der START-Schaltung zugeführt, so daß dadurch diese Gatter die Möglichkeit bekommen, die Signale auf den Leitungen +1 und -I zu steuern. Die Gatter 6A und 6B werden durch ein Signal gesteuert, welches an einer Klemme X2 von einem Spannungsfühler PTX erzeugt wird, der in der Fig. 1 schematisch dargestellt ist und der Ausgangswicklung 16X des Winkelfühlers AS zugeordnet ist und anzeigt, ob ein positiver oder ein negativer Strom für die Motorphasenwicklung X gewünscht wird. In ähnlicher Weise werden die Gatter 6A und 6B der START-Schaltungen gesteuert, welche den Motorstatorphasenwicklungen Y und Z zugeordnet sind, und zwar durch Signale von den Fühlern PTY und PTZ, die jeweils den Ausgangswicklungen 16Y und 16Z des Winkelfühlers AS zugeordnet sind. In alternativer Weise kann das Signal, welches der Klemme X2 zugeführt werden soll, durch den kapazitiven Rotorstellungsübertrager erzeugt werden, der in der obengenannten US-Patentanmeldung Nr. 255 4-18 im Namen von FrederickA. Stich beschrieben ist.

Die logische Spannung 1 auf der Klemme X2 von dem Spannungsfühler PTK, die einen positiven Strom für die Motorwicklung X verlangt, ist mit einem Eingang des Gatters 6A gekoppelt und führt zu einem logischen Ausgangssignal O von dem Gatter 6A und somit zu einem positiven Ausgangestromsignal mit einem logischen Pegel 1 von dem Gatter 11A auf der Leitung +1. Die

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logische 1 von der Klemme X2 wird auch an einen Eingang eines Inverters oder eines NIOHT-Gatters 40 geführt, dessen logisches Ausgangssignal 0 an einen Eingang des Gatters 6B geführt ist und somit zu einem logischen Ausgangssignal 1 vom Gatter 6B und zu einem logischen Ausgangssignal 0 vom Gatter HD auf der Leitung -I führt. Der positive Strom des logischen Signals auf der Leitung +1 führt zu einem positiven Steuersignal mit einem logischen Pegel 1 auf der Leitung YP, welches die logischen Gatter 1X, 1Y, 1Z der positiven Gruppe der Steuerung aktiviert, und die logische 0 auf der Leitung -I führt zu einem logischen Ausgangssignal 1 von dem Gatter 10D auf der Leitung XP, welches die Steuergatter 10G, 1AG und 1BG der positiven Gruppe öffnet, so daß die Torsteuersignale 24, 26 und 28 die SOR-Elemente 10, 1A und 1B der positiven Gruppe PX öffnen können, so daß dadurch ein Strom in der positiven Richtung an die Motorwicklung X erzwungen wird. Die logische 0 auf der Leitung -I führt auch zu einem logischen Ausgangssignal 1 von dem Gatter 30 und zu einem logischen Ausgangssignal 0 von dem Gatter 1OB auf der Leitung YN, um die logischen Gatter 2X, 2Y, 2Z der Steuerung der negativen Gruppe abzuschalten· Die logische 1 auf der Leitung +1 führt auch zu einem logischen Ausgangesignal 0 von dem Gatter 100 auf der Leitung XN, welches die Steuergatter 2OG, 2AG und 2BG der negativen Gruppe abschaltet, um ein Zünden der SOR-Elemente 20, 2A und 2B der negativen Gruppe zu vermeiden.

Wenn das Ausgangssignal von dem Spannungsfühler PTX, welcher der Winkelfühlerwicklung 16X zugeordnet ist, einen negativen Strom verlangt, bewirkt eine logische 0 auf der Klemme X2 ein logisches Ausgangssignal 1 von dem Gatter 6A, ein logisches Ausgangssignal 0 von dem Gatter 11A auf der Leitung +1, was zu einem lpgischen Steuerausgangssignal 1 von dem Gatter auf der Leitung XN führt, welches die Steuergatter 2OG, 2AG und 2BG der negativen Gruppe aktiviert. Die logische 0 auf der

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Klemme X2 bewirkt weiterhin eine logische 1 von dem Gatter 40, eine logische 0 von dem Gatter 6B, einen negativen Strom des logischen Signals 1 von dem Gatter 11D auf der Leitung -I, eine logische 0 von dem Gatter 30 und eine logische 1 des negativen Steuersignals von dem Gatter 10B auf der Leitung YN, wodurch die logischen Gatter 2A, 2B und 20 der negativen Gruppe der Steuerung aktiviert werden, so daß dadurch Torsteuersignale 25, 27 und 29 zu den SOR-Elementen 20, 2A und 2B der negativen Gruppe übertragen werden und einen Strom in der negativen Richtung zu der Motorwicklung X erzwingen.

Die Eingangssignale zu dem NAND-Gatter 4A der "Start"-Verriegelungseinrichtung sind mit den logischen Ausgangssignalen der Gatter PC und NO jeweils so verbunden, daß das Ausgangssignal des Gatters 4A eine logische 0 ist, wenn ein Motorstrom I fließt. Das Gatter 4A ist an das NAND-Gatter 5D der Start-Verriegelungseinrichtung derart kreuzgeköppelt, daß das Gatter 4A kein logisches Ausgangssignal O annimmt (wenn die Gatter PO und NO beide auf eine logische 1 übergehen), wenn das Gatter 5D bereits im logischen Zustand 0 ist. Das logische Ausgangssignal 0 vom Gatter 4-A liefert dann, wenn der Motorstrom I nicht fließt, ein logisches Ausgangssignal 1 vom Gatter 5D, welches einem Eingang von jedem der Gatter 6A und 6B zugeführt wird und ermöglicht, daß die Gatter 6A und 6B den Signalzustand der Leitungen +1 und -I steuern, wenn kein Motorstrom I fließt. Ein zweites Eingangssignal an das NAND-Gatter 5D kommt von dem Ausgang des NAND-Gatters 4B mit drei Eingängen, dessen Eingangssignale jeweils an die Klemmen N1, N2 und N3 der Verriegelungseinrichtungen L1, L2 und L3 der Ringzählerschaltung RO geführt sind.

Sobald der Motorstrom I durch den Hall-Generator-Stromfühler HGX.ermittelt wird, geht das Ausgangesignal des Gatters PO oder des Gatters NO auf den logischen Pegel 0, das Ausgangssignal des Gatters 4A geht auf den logischen Pegel 1, und das

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Ausgangssignal der Startverriegelungseinrichtung von dem Gatter 5D geht auf den logischen Pegel O, welcher über eine Leitung 72 einem Eingang von jedem der Gatter 6A und 6B derart zugeführt wird, daß sie logische Ausgangssignale 1 liefern und die Austastschaltung BC nicht steuern, so daß dadurch der Effekt der START-Schaltung entfernt wird. Wenn die Austastschaltung BG normal arbeitet, um die SOR-Elemente der positiven und der negativen Gruppen nacheinander zu zünden, so ist das Ausgangssignal des Gatters 4B eine logische 1, da eine Verriegelungseinrichtung Li, L2 oder LJ der Ringzählerschaltung zu allen Zeiten gesetzt bzw. eingestellt ist und eine logische O an die nachfolgende Verriegelungseinrichtung liefert, die auch an die Klemme N1, N2 oder N3 geführt ist.

Wenn aus irgendeinem Grund der Motorstrom I auf Null abfallen sollte und alle Verriegelungsschaltungen derart rückgestellt sein sollten, daß eine logische 1 an die Klemmen N1, N2, N3 geführt wird, würde das Aus gangs signal des Gatters 4-B auf den logischen Pegel 0 gehen und somit ein logisches Ausgangssignal 1 von dem Gatter 5D auf die Leitung 72 liefern, um wiederum die Gatter 6A und 6B in die Lage zu versetzen, daß sie den Signalzustand auf den Leitungen +1 und -I steuern und dadurch den Startvorgang erneut auslösen.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Zyklokonverter, dadurch gekennzeichnet, daß eine mehrphasige Spannungsversorgungsquelle (11) vorgesehen ist, daß weiterhin eine Gruppe von silic!umgesteuerten Gleichrichtern bzw. SOR-Elementen (1C, 1A, 1B) mit positivem Strom und eine Gruppe von siliciumgesteuerten Gleichrichtern bzw. SOR-Elementen (20, 2A, 2B) mit negativem Strom vorhanden sind, die zueinander parallelgeschaltet sind und zwischen der mehrphasigen Versorgungsquelle und einer Ausgangsleitung (14) derart angeordnet sind, daß die Ausgangsseite der positiven Gruppe direkt mit der Ausgangsseite der negativen Gruppe verbunden ist, daß weiterhin eine Zündschaltungseinrichtung (PGX) vorhanden ist, um Torsteuersignale an die SOR-Elemente des Zyklokonverters zu führen, die dazu dienen, die Spannung von der Versorgungsquelle in einen gewünschten Ausgangswechselstrom in der Ausgangsleitung derart umzuformen, daß die positive und die negative Gruppe abwechselnd einen Halbzyklus des AusgangsWechselstroms in der Ausgangsleitung liefert, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche auf den Ausgangsstrom anspricht, der auf einen vorgegebenen ÄuslÖsepegel (TLU oder TLL) abnimmt, wenn er sich der Nullachse in entweder einer positiv verlaufenden oder einer negativ verlaufenden Richtung nähert, um die Zündschaltungs einrichtung abzuschalten und um ein Paar von SOR-Elementen einzuschalten, die mit derselben Phase der mehrphasige'n Versorgungs quelle verbunden sind, wobei ein SOR-Element jedes Paares in jeweils einer der Gruppen angeordnet ist.

2. Zyklokonverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche auf den Ausgangsstrom anspricht, welcher den Auslös epegel überschreitet, und zwar nach dem Einschalten des Paares von SOR-Elementen, um das eine SOR-Element des

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Paares umzuschalten, der Strom entgegengesetzter Polarität zu dem Ausgangsstrom liefert, und um die Zündschaltungseinrichtung zu aktivieren, nachdem das eine SOR-Element umgeschaltet ist.

Zyklokonverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stromfühlereinrichtung (HGX, Fig. 2) vorgesehen ist, welche mit der Ausgangsleitung (14) gekoppelt ist, um die Amplitude und die Polarität des Ausgangsstroms abzutasten, daß weiterhin eine Einrichtung (PCS, PG) vorhanden ist, welche mit der Stronffühl'ereinrichtung gekoppelt ist, um ein positives Stromsignal (+1) abzuleiten, wenn der Ausgangsstrom positiv und größer als der vorgegebene 'Auslösepegel ist, daß weiterhin eine Einrichtung (NOS, NG) vorhanden ist, welche mit der Stromfühlereinrichtung gekoppelt ist, tun ein negatives Stromsignal (-1) abzuleiten, wenn der Ausgangsstrom negativ und größer ist als der vorgegebene Auslösepegel, daß weiterhin eine Vielzahl von Steuergattern (1OG, 1AG, 1BG) der positiven Gruppe vorgesehen sind, um Torsteuersignale an die SOR-Elemente der positiven Gruppe zu führen, daß weiterhin eine Vielzahl von Steuergattern (2OG, 2AG, 2BG) der negativen Gruppe vorhanden sind, um Torsteuersignale an die SGR-Elemente der negativen Gruppe zu führen, und daß eine Einrichtung (100, 10D) vorgesehen ist, welche jeweils auf das positive Stromsignal (+1) und das negative Stromsignal (-1) anspricht, um jeweils ein Steuersignal (XP) für die Steuergatter der positiven Gruppe und*ein Steuersignal (XN) für die Steuergatter der negativen Gruppe abzuleiten, und auf die Abwesenheit von sowohl dem positiven Stromsignal (.+I) und dem negativen Stromsignal (-1) anspricht, um sowohl das Steuersignal für die Steuergatter der positiven Gruppe als auch das Steuersignal für die Steuergatter der negativen Gruppe zu erzeugen, wodurch sowohl die Steuergatter der positiven Gruppe als

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auch die Steuergatter der negativen Gruppe die Steuersignale empfangen, wenn der Ausgangastrom unterhalb des vorgegebenen Auslösepegels liegt, während er die Nullachse kreuzt und das Einschalten des Paares von SOR-Elementen gestattet wird.

4. Zyklokonverter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche zur Ableitung der Steuersignale für die Steuergatter der positiven Gruppe und die Steuergatter der negativen Gruppe dient, eine NAND-Gatter-Verriegelungseinrichtung (100, 10D) aufweist, welche ein Paar von logischen NAND-Gattern aufweist, die jweils das positive Stromsignal (+1) und das negative Stromsignal (-1) als Eingangssignale empfangen und deren Ausgangssignal Jeweils an einen Eingang des anderen Elementes geführt ist.

5- Zyklokonverter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, weiche zur Ableitung eines positiven Stromsignals (+1) dient, einen ersten Operationsverstärker (POS) aufweist, dessen invertierender Eingang mit der Stromfühlereinrichtung verbunden ist und normalerweise derart vorgespannt ist, daß er eine erste logische Ausgangsspannung liefert, und daß die Einrichtung zur Ableitung eines negativen Stromsignals einen zweiten Operationsverstärker (NOS) aufweist, dessen invertierender Eingang mit einer Stromfühlereinrichtung verbunden und normalerweise derart vorgespannt ist, daß eine zweite logische Ausgangsspannung geliefert wird, welche entgegengesetzt zu der ersten logischen Spannung ist.

6. Zyklokonverter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Zündschaltungseinrichtung eine Vielzahl von positiven logischen Steuergattern (1X, 1Y, 1Z) aufweist, um Torsteuersignale über die Steuergatter der positiven Gruppe an die SOR-Elemente der positiven Gruppe zu führen, daß weiterhin eine Vielzahl von negativen Steuer-

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gattern (2X, 2Y, 2Z) vorhanden ist, um Torsteuersignale über die Steuergatter der negativen Gruppe an die SOR-Elemente der negativen Gruppe zu führen, und daß eine Einrichtung (3A, 3B, 30, 10A, 10B) vorhanden ist, welche auf das positive Stromsignal (+1) und auf das negative Stromsignal (-1) Jeweils anspricht, um ein positives Steuersignal (YP) und ein negatives Steuersignal (YN) abzuleiten, wobei die logischen Gatter der positiven Steuerung durch das positive Steuersignal (YP) und die logischen Gatter der negativen Steuerung durch das negative Steuersignal (YI¹O steuerbar sind, wodurch keine Torsteuersignale an die SOR-Elemente übertragen werden, wenn der Ausgangsstrom unter dem vorgegebenen Auslösepegel liegt.

7. Zyklokonverter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ableitung der positiven (YP) und der negativen (YN) Steuersignale eine Zeitsteuereinrichtung (MONO) aufweist, welche dazu dient, eine Zeitverzögerung zwischen dem Augenblick, in welchem der Ausgangsstrom den vorgegebenen Auslösepegel übersteigt, und der Erzeugung des entsprechenden Steuersignals zu liefern, wodurch das eine SOR-Element des Paares von SGR-EIementen, welche den Strom entgegengesetzt der Polarität zu dem Ausgangsstrom liefern, umgeschaltet werden kann, bevor Torsteuersignale den positiven und den negativen Gruppen erneut zugeführt werden.

8. Zyklokonverter nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuereinrichtung eine monostabile Multivibratoreinrichtung (MONO, 3B) aufweist, die einen ersten (1) und einen zweiten (0) logischen Zustand annehmen kann und eine Zeitverzögerung liefert, wenn sie von dem zweiten (0) zu dem ersten (1) Zustand übergeht, daß weiterhin eine Einrichtung (3A, 30) vorgesehen ist, welche auf den zweiten Zustand (0) des monostabilen Multivibrators anspricht, um die Erzeugung der positiven (YP) und der nega-

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tiven (YN) Steuersignale zu unterdrücken, und daß weiterhin eine logische Gattereinrichtung (11B, 3D» 110) vorhanden ist, welche das positive Stromsignal (+1) und das negative Stromsignal (-1) als Eingangssignale zum Überführen des monostabilen Multivibrators (MONO, 3B) in den zweiten Zustand (O) empfängt, wenn sowohl das positive Stromsignal als auch das negative Stromsignal nicht vorhanden sind, und welche es ermöglicht, dass der Multivibrator in den ersten Zustand (1) übergeht, und zwar nach einer Zeitverzögerung, wenn entweder das positive Stromsignal oder das negative Stromsignal vorhanden ist.

Zyklokonverter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Einschaltung eines Paares von SOR-Elementen eine Vielzahl von verriegelten Einrichtungen (L1, L2, L3) zwischen den logischen Steuergattern und den Gruppensteuergattern aufweist, daß jede der Verriegelungseinrichtungen (wie L1) derart ausgebildet ist, cfaß sie in alternativer Weise eingestellt und rückgestellt werden kann, daß weiterhin Jede der Verriegelungseinrichtungen einem positiven logischen Steuergatter (1X) und einem negativen logischen Steuergatter (2X) zugeordnet ist und in Reaktion auf die Aktivierung von einem der logischen Steuergatter eingestellt wird, daß Jede der Verriegelungseinrichtungen (wie L1) weiterhin einem Steuergatter (1CG) der positiven Gruppe und einem Steuergatter (20G) der negativen Gruppe zugeordnet ist, welche Jeweils Torsteuersignale an ei,n positives SCR-Element (10) und an ein negatives SOR-Element (20) übertragen, welche mit derselben Phase der Versοrgungsquelle gekoppelt sind, daß das Steuergatter (1CG) der positiven Gruppe aktiviert wird, wenn die zugeordnete Verriegelungseinrichtung (L1) eingestellt ist und das Steuersignal (XP) der positiven Gruppe vorhanden ist und das Gatter (20G) der negativen

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Gruppe aktiviert wird, wenn die zugehörige Verriegelungseinrichtung (L1) eingestellt ist und das Steuersignal (XN) der negativen Gruppe vorhanden ist, und daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, welche dazu dient, die Vielzahl der Verriegelungseinrichtungen derart gegeneinander zu verriegeln, daß zu einer bestimmten Zeit nur eine Verriegelungseinrichtung eingestellt werden kann, und die Verriegelungseinrichtungen nur in einer vorgegebenen Folge eingestellt werden können.

10. Zyklokonverter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Signalmischereinrichtungen (wie 0P1) vorgesehen sind, von denen jede ein Steuersignal (VT ) und eine der Versorgungsquellen-Phasenspannungen (wie 0A) als Eingangesignale empfängt, um eine Vielzahl von Folgesignalen (wie A+VT ) abzuleiten, und daß weiterhin eine Vielzahl von Kreuzungsdetektoreihrichtungen vorhanden sind, welche die jeweiligen Folgesignale als Eingangssignale empfangen, um nacheinander die positiven Steuerlogikgatter (1X, 1Y, 1Z) in Reaktion auf die positiv verlaufenden Nulldufchgänge der Folgesignale zu aktivieren und um nacheinander die negativen logischen Steuergatter (2X, 2Y, 2Z) in Reaktion auf die negativ verlaufenden Nulldurchgänge der Folgesignale zu aktivieren.

11. Zyklokonverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklokonverter mehrphasig ausgebildet ist und eine Vielzahl von Ausgangsleitungen und eine Gruppe von SOR-Elementen mit positivem Strom sowie eine Gruppe von SOR-Elementen mit negativem Strom aufweist, die parallel zwischen einer mehrphasigen Versorgungsquelle und jeder der Ausgangsleitungen angeordnet sind, wobei die Ausgangsseite der positiven und negativen Gruppen, die jeder Ausgangsleitung zugeordnet ist, direkt verbunden sind.

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12. Zyklokonverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einschalten eines Paares von SCR-Elementen, die mit derselben Versorgungsquellenphase verbunden sind, eine Einrichtung aufweist, welche dazu dient, Torsteuersignale einerseits dem einen SCR-Element zuzuführen, welches leitend war, als der Ausgangsstrom auf den Auslösepegel abgenommen hat, und andererseits demjenigen SCR-Element der entgegengesetzten Gruppe, welches mit derselben Phase der Versorgungsquelle verbunden ist wie das eine SCR-Element.

13. Zyklokonverter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündschaltungseinrichtung eine Folgesteuereinrichtung aufweist, welche dazu dient, nacheinander Torsteuersignale an die SCR-Elemente der positiven und der negativen Gruppe zu führen, daß die Einrichtung, welche auf den Ausgangsstrom anspricht, der auf den vorgegebenen Auslösepegel absinkt, wenn er sich der Nullachse nähert, die Folgesteuereinrichtung abschaltet, und daß die Einrichtung, welche auf den Ausgangsstrom anspricht, welcher nach dem Einschalten des Paares von SCR-Elementen den Auslösepegel übersteigt, die Folgesteuereinrichtung aktiviert, nachdem das eine SCR-Element umgeschaltet hat.

14·. Zyklokonverter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Folgesteuereinrichtung eine positive Folgesteuereinrichtung aufweist, welche dazu dient, um nacheinander Torsteuersignale für die SCR-Elemente der positiven Gruppe zu erzeugen und weiterhin eine negative Folgesteuereinrichtung hat, um nacheinander Torsteuersignale für die SCR-Elemente der negativen Gruppe zu erzeugen, und daß die Einrichtung, welche auf den Ausgangsstrom anspricht, der auf den Auslösepegel abnimmt, sowohl die positive als auch die negative Folgesteuereinrichtung abschaltet.

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15· Zyklokonverter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Folgesteuereinrichtung eine Vielzahl von logischen Steuergattern (1X),1Y,1Z) der positiven Gruppe aufweist, von denen jedes derart ausgebildet ist, daß es dann,, wenn es aktiviert ist, ein' Torsteuersignal an ein SCR-Element der positiven Gruppe führt und weiterhin derart ausgebildet ist, daß es aktiviert wird, wenn es ein positives Eingangssteuersignal (YP) empfängt, daß weiterhin die negative Folgesteuereinrichtung eine Vielzahl von logischen Steuergattern (2X, 2Y, 2Z) der negativen Gruppe aufweist, von denen jedes derart ausgebildet ist, daß es dann, wenn es aktiviert ist, ein Torsteuersignal an ein SGR-Element der negativen Gruppe führt und weiterhin derart ausgebildet ist, daß es aktiviert wird, wenn es ein negatives Eingangssteuersignal (YN) empfängt, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche einen Stromfühler (HGX) aufweist, der mit der Ausgangsleitung gekoppelt ist, um ein positives Steuersignal (YP) abzuleiten, wenn der Ausgangsstrom positiv und größer ist als der Auslösepegel, und um ein negatives Steuersignal (YN) abzuleiten, wenn der Ausgangsstrom negativ und größer ist als der Auslösepegel, wodurch keine Torsteuersignale für die SOR-Elemente erzeugt werden, wenn der Ausgangsstrom auf den Auslösepegel beim Kreuzen der Nullachse absinkt.

16. Zyklokonverter nach Anspruch 15 > dadurch gekennzeichnet, daß die FoIgesteuereinrichtung auch eine Vielzahl von Verriegelungseinrichtungen (L1, L2, L3) aufweist, von denen jede derart ausgebildet ist, daß sie abwechselnd eingestellt und rückgestellt werden kann und einem der logischen Steuergatter der positiven Gruppe zugeordnet ist und weiterhin einem der logischen Steuergatter der negativen Gruppe, welche Torsteuersignale an ein SCR-Element der posi- ' tiven Gruppe und an ein SGR-Eleraent der negativen Gruppe

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übertragen, die mit derselben Phase der Quelle verbunden sind, daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, um jede Verriegelungseinrichtung in Reaktion auf die Aktivierung von einem der damit gekoppelten logischen Steuergatter einzustellen, und daß eine Einrichtung vorhanden ist, welche dazu dient, die Vielzahl der Verriegelungseinrichtungen derart gegeneinander zu verriegeln, daß nur eine Verriegelungseinrichtung zu einer bestimmten Zeit eingestellt werden kann und daß sie nur in einer vorgegebenen Folge eingestellt werden können.

17. Zyklokonverter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß ein Steuergatter (wie 1CG) der positiven Gruppe und ein Steuergatter (wie 2CG) der negativen Gruppe vorhanden sind, die jeder Verriegelungseinrichtung (wie L1) zugeordnet sind, welche derart ausgebildet ist, daß sie dann, wenn sie aktiviert ist, jeweils Torsteuersignale an ein SCR-Element der positiven Gruppe und an ein SCR-Element der negativen Gruppe überträgt, welche der Verriegelungseinrichtung zugeordnet sind, daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, zu welcher der Stromfühler gehört und welche dazu dient, ein Torsteuersignal (XP) der positiven Gruppe abzuleiten, wenn der Ausgangsstrom positiv ist oder geringer ist als der Auslösepegel, daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, zu welcher der Stromfühler gehört und welche dazu dient, ein Torsteuersignal (XN) der negativen Gruppe abzuleiten, wenn der Ausgangsstrom negativ oder geringer ist als der Auslösepegel, und daß jedes Steuergatter der positiven Gruppe in Reaktion darauf aktiviert wird, daß die zugehörige Verriegelungseinrichtung gesetzt oder eingestellt wird und Torsteuereingangssignal der positiven Gruppe empfangen wird und jedes Steuergatter der negativen Gruppe in Reaktion darauf aktiviert wird, daß die zugehörige Verriegelungseinrichtung gesetzt bzw. eingestellt ist und ein Torsteuereingangssignal der negativen Gruppe empfangen wird.

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18. Zyklokonverter nach Anspruch 17? dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (POS, NOS, 11A, 11B) vorhanden ist, zu welcher der Stromfühler (HGX) gehört und welche dazu dient, ein positives Stromsignal (+1) abzuleiten, wenn der Ausgangestrom den Auslö'sepegel in einer positiven Richtung überschreitet und .um ein negatives Stromsignal (-1) abzuleiten, wenn der Ausgangsstrom den Auslösepegel in einer negativen Richtung überschreitet, daß die Einrichtung zur Ableitung eines positiven Steuersignals und eines negativen Steuersignals jeweils auf das positive Stromsignal und auf das negative . Stromsignal anspricht und daß die Einrichtung zur Ableitung des Torsteuersignals der positiven Gruppe und des Torsteuersignals der negativen Gruppe jeweils auf die Abwesenheit des negativen Stromsignals und auf die Abwesenheit dts positiven Stromsignals anspricht.

19· Zyklokonverter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Folgesteuereinrichtung eine Vielzahl von Verriegelungseinrichtungen aufweist, von denen jede derart ausgebildet ist, daß sie in alternativer Weise eingestellt und rückgestellt werden kann und einem Paar von SCR-Elementen zugeordnet ist, welche mit derselben Phase der Versorgungsquelle verbunden sind, wobei ein SGR-Element des Paares in der positiven Gruppe und das andere in der negativen Gruppe liegt, und daß sie weiterhin eine Einrichtung aufweist, welche dazu dient, die Vielzahl der Verriegelungseinrichbngen derart gegeneinander zu verriegeln, daß nur eine Verriegelungeeinrichtung zu einer bestimmten Zeit eingestellt bzw. gesetzt werden kann und daß sie nur in einer vorgegebenen Folge eingestellt bzw. gesetzt werden können.

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" ^P 2U1034

20. Zyklokonverter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß eine Steuergattereinrichtung (wie 1GG) der positiven Gruppe und eine Steuergattereinrichtung

. (wie 2CG) der negativen Gruppe vorhanden ist, die jeder Verriegelungseinrichtung (wie L1) zugeordnet ist, um entsprechende Torsteuersignale an die SCR-Eiemente (1C und 2C) zu führen, welche der Verriegelungseinrichtung zugeordnet sind, und zwar in Reaktion darauf, daß sowohl ein Aktivierungseingangssignal (XN oder XP) und das Ausgangssignal der Verriegelungseinrichtung vorhanden sind, wenn diese gesetzt bzw. eingestellt ist, und daß die Einrichtung, welche dazu dient, ein Paar von SCR-Elementen einzuschalten, eine Einrichtung aufweist, welche auf den Ausgangsstrom anspricht, der auf den Auslösepegel abfällt, um Aktivierungssignale an alle Steuergattereinrichtungen (XP bis 1CG, 1AG, 1BG) der positiven Gruppe und an alle Steuergattereinrichtungen (XN bis 2CG, 2AG, 2BG) der negativen Gruppe zu führen, wodurch das Paar von SCR-Elementen eingeschaltet wird, welchem diejenige Verriegelungseinrichtung zugeordnet ist, die in dem Zeitpunkt gesetzt bzw. eingestellt wurde, zu welchem der Ausgangsstrom auf den vorgegebenen Auslösepegel abgesunken ist.

21. Zyklokonverter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Folgesteuereinrichtung ein logisches Steuergatter (wie 1X) der positiven Gruppe und ein logisches Steuergatter (wie 2X) der negativen Gruppe aufweist, die jeder Verriegelungseinrichtung (wie L1) zugeordnet und derart ausgebildet sind, daß sie dann, wenn sie aktiviert sind, die zugeordnete Verriegelungseinrichtung setzen bzw. einstellen, und daß weiterhin eine Einrichtung vorgesehen ist, welche auf den Ausgangsstrom anspricht, der den Auslösepegel in der positiven (TLU) und in der negativen (TLL) Richtung jeweils überschreitet, um nacheinander die logischen Steuergatter (1X, 1Y, 1Z) der positiven Gruppe und die logischen Steuergatter (2X, 2Y, 2Z) der negativen Gruppe zu aktivieren.

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22. Zyklokonverter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsfühlereinrichtung (PGX) vorgesehen ist, welche dazu dient, die gewünschte Polarität des Stroms in der Ausgangsleitung anzuzeigen, und daß eine Startschaltungs-Gattereinrichtung (6A, 6B) vorhanden ist, welche auf die Amplitude des Ausgangsstroms anspricht, die geringer ist als der Auslösepegel, um das positive Stromsignal (+1) und das negative Stromsignal (-1) jeweils dann abzuleiten, wenn die Spannungsfühlereinrichtung (PGX) anzeigt, daß der Ausgangsstrom positiv sein sollte und daß der Ausgangsstrom negativ sein sollte.

23. Zyklokonverter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (POS, NOS, 4A_t vorgesehen ist, welche mit der Stromfühlereinrichtung gekoppelt ist und dazu dient, die Startschaltungs-Gattereinrichtung abzuschalten, wenn die Amplitude des Ausgangsstroms den vorgegebenen Auslösepegel überschreitet.

24. Zyklokonverter nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsfühlereinrichtung (PGX) vorgesehen ist, welche dazu dient, die gewünschte Polarität des Stroms in der Ausgangsleitung anzuzeigen, und daß eine S1a?tschaltungs-Gattereinrichtung (6A, 6B) vorhanden ist, welche auf die Amplitude des Ausgangsstroms anspricht, die geringer ist als der Auslösepegel, um das positive Stromsignal (+1) und das negative Stromsignal (-1) jeweils dann abzuleiten, wenn die Spannungsfühlereinrichtung (PGX) anzeigt, daß der Ausgangsstrom ■ positiv sein sollte und daß der Ausgangsstrom negativ

_o sein sollte, daß eine Einrichtung (POS, NOS, 4A, 5B) ^ vorgesehen ist, welche mit der Stromfühlereinrichtung -* gekqpelt ist und dazu dient, die Startschaltungs-Gatter- >^ einrichtung abzuschalten, wenn die Amplitude desAusgangs- ^₄ stroms den vorgegebenen Auslösepegel überschreitet und ^ da"S eine Einrichtung (N1, N2, N3, 4-B, 5D) vorhanden ist, welche dazu dient, die Startschaltungseinrichtung abzuschalten, wenn irgendeine andere Verriegelungseinrichtung

gesetzt bzw. eingestellt ist.

25· Zyklokonverter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorhanden ist, welche auf das Setzen bzw. Einstellen jeder Verriegelungseinrichtung anspricht, um die logischen Steuergatter abzuschalten, welche derjenigen Verriegelungseinrichtung zugeordnet sind, die gerade rückgestellt wurde.

26. Zyklokonverter, dadurch gekennzeichnet , daß eine Gruppe von SCR-Elementen mit positivem Strom und eine Gruppe von SCR-Elementen mit negativem Strom vorgesehen sind, die zueinander parallel zwischen einer mehrphasigen Versorgungsquelle und eine Ausgangsleitung angeordnet sind, wobei die Ausgangsseite der positiven Gruppe direkt mit der Ausgangsseite der negativen Gruppe verbunden ist, daß weiterhin eine Zündschaltungseinrichtung vorhanden ist, um Torsteuersignale an die SCR-Elemente zu führen derart, daß die positive und die negative Gruppe alternierend einen Halbzyklus des AusgangsStroms in der Ausgangsleitung liefert, daß weiterhin eine Vielzahl von positiven logischen Steüergattern vorhanden sind, um nacheinander Torsteuersignale für die SOR-Elemente der positiven Gruppe abzuleiten, daß weiterhin eine Vielzahl von negativen logischen Steuergattern vorhanden sind, um nacheinander Torsteuersignale für die SOR-Elemente der negativen Gruppe abzuleiten, daß weiterhin eine Vielzahl von verriegelten Elementen vorhanden ist, von denen jedes derart ausgebildab ist, daß es abwechselnd gesetzt bzw. eingestellt und rückgestellt werden kann und einem positiven logischen Steuergatter und einem negativen logischen Steuergatter zugeordnet ist und dann gesetzt bzw. eingestellt

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wird, wenn jedes zugehörige logische Steuergatter aktiviert ist, daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, welche dazu dient, die Verriegelungseinrichtungen gegeneinander derart zu verriegeln, daß nur eine Verriegelungseinrichtung zu einer bestimmten Zeit gesetzt bzw. eingestellt werden kann und die Verriegelungseinrichtungen nur in einer vorgegebenen Folge gesetzt bzw. eingestellt werden können, daß weiterhin ein Steuergatter der positiven Gruppe und ein Steuergatter der negativen Gruppe Jeder Verriegelungseinrichtung zugeordnet sind, welche derart ausgebildet sind, daß sie dann, wenn sie aktiviert sind, entsprechende Torsteuersignale jeweils einem SCR-Element einer positiven Gruppe und einem SCR-Element einer negativen Gruppe zuführen, welche mit derselben Phase der Quelle verbunden sind und derart ausgebildet sind, daß sie dann aktiviert werden, wenn die zugehörige Verriegelungseinrichtung gesetzt bzw. eingestellt ist und ein Gruppeneingangssteuersignal empfangen wird, daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, welche einen Stromfühler aufweist, der mit der Ausgangsleitung gekoppelt ist, um ein positives Stromsignal (+1) abzuleiten, wenn der Ausgangsstrom einen vorgegebenen Auslösepegel in einer positiven Richtung überschreitet und um ein negatives Stromsignal (-1) abzuleiten, wenn der Ausgangsstrom den Auslösepegel in einer negativen Richtung überschreitet, daß weiterhin eine Einrichtung vorgesehen ist, welche durch das positive Stromsignal gesteuert wird, um die Aktivierung der positiven logischen Steuergatter zu gestatten und die Aktivierung der.negativen logischen Steuergatter zu sperren, wobei die Einrichtung durch das negative Stromsignal gesteuert wird, um die Aktivierung der negativen logischen Steuergatter zu ermöglichen und die Aktivierung der positiven logischen Steuergatter zu sperren, daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, welche auf die Abwesenheit des positiven Stromsignals anspricht, um ein Gruppensteuersignal an die Steuergatter der negativen Gruppe zu führen, und daß weiterhin eine Ein-

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richtung vorgesehen ist, welche auf die Abwesenheit des negativen Stromsignals anspricht, um ein Gruppensteuersignal an die Steuergatter der positiven Gruppe zu führen, wodurch ein Paar von SCR-Elementen, welches mit derselben Phase der Quelle gekoppelt ist, jedesmal dann eingeschaltet wird, wenn der Aufgangs strom die Nullachse durchkreuzt.

27· Zyklokonverter nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung, welche dazu dient, die Aktivierung der logischen Steuergatter zu gestatten und zu sperren, eine Zeitsteuereinrichtung aufweist, um eine Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu welchem der 'Uugangsstrom den Auslösepegel überschreitet, und zwischen ihre..! Betrieb einzuführen, um die Aktivierung der logischen Steuer— gatter zu gesiatten.

28. Zyklokonverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zündsehaltungseinrichtung eine Vielzahl von Verriegelungs einrichtungen (L1, L2, Lj>) aufweist, von denen jede derart ausgebildet ist, daß sie abwechselnd gesetzt bzw. eingestellt und rückgestellt werden kann und einem Paar von SOR-Elementen zugeordnet ist (wie 1C und 20 für L1), welche mit derselben Phase der Versorgungsquelle gekoppelt sind, wobei eines der SCR-Elemente des Paares in der poätiven Gruppe und das andere in der negativen Gruppe liegt, und daß eine Einrichtung dazu dient, die Verriegelungseinrichtungen so gegeneinander zu verriegeln bzw. zu blockieren, daß zu einer bestimmten Zeit nur eine einzige Verriegelungseinrichtung gesetzt bzw. eingestellt werden kann und daß die Verriegelungseinrichtungen nur in einer vorgegebenen Folge gesetzt bzw. eingestellt werden können.

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