DE2456344C3 - Tonfrequenz-Rundsteueranlage - Google Patents
Tonfrequenz-RundsteueranlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Tonfrequenz-Rundsteueranlage entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches
1. Eine derartige Rundsteueranlage ist aus »Elektrizitätswirtschaft«, 70 (1971), Heft 9, Seite 237 bis
241, insbesondere Bild 1, bekannt.
Mit Hilfe von Rundsteueranlagen können als Impulszüge verschlüsselte Informationen über ein
Drehstrom- oder ein Wechselstromnetz gesendet werden. Man verwendet hierzu niederfrequente
Schwingungen im Frequenzbereich zwischen 150 H/ und 500 Hz, die jeweils für die Dauer von vorgegebenen
Taktimpulsen gesendet werden. An das Versorgungsnetz angeschlossene Empfänger sind auf die
jeweilige Tonfrequenz abgestimmt und decodieren die übermittelten Informationen. Derartige Informationen
können beispielsweise zur Einleitung von Schaltvorgängen in Versorgungsnetzen, zur Umschaitung
von Verbrauchszählern auf unterschiedliche Tarife (z. B. Nachtstromtarif) oder zur Benachrichtigung
eines bestimmten Personenkreises (z. B. der Feuerwehr) dienen.
Die Rundsteuer-Sender sind meist über Längsinduktivitäten,
einen Filterkreis und Stromwandler an das Netz angeschlossen (Siemens-Zeitschrift 48 (1974),
Heft 2, Seite 69 bis 74, insbesondere Bild 4). Dabei sollen die Längsinduktivitäten so klein als möglich
bemessen werden, damit sie noch eine gute Dämpfung der Oberschwingungen in der Ausgangsspannung
des Wechselrichters bewirken und bei Belastung keinen allzu großen Spannungsabfall verursachen.
Andererseits müssen bei bekannten Tonfrequenz-Rundsteueranlagen mit Wechselrichtern als Tonfrequenz-Rundsteuersender
die Länginduktivitäten möglichst groß bemessen werden, um die Anstiegsgeschwindigkeit
des Einschaltstromstoßes bei jedem Taktimpuls zu begrenzen. Dieser Einschaltstromstoß
wird du;ch die Aufladung der Kondensatoren im FiI-terkreis und gegebenenfalls durch eine Einspeisung
in ein niederohmiges Versorgungsnetz verursacht. Der Einschaltstromstoß führt zu einem Einschwingvorgang
mit sehr großen Stromspitzen, für die der Wechselrichter bemessen werden muß.
Bei der erwähnten, aus »Elektrizitätswirtschaft« bekannten Anlage werden in der Fernwirkeinheit Taktimpulse und (ggf. auf eine externe Leitfrequenz synchronisierte) Tonfrequenzimpulse erzeugt, aus denen in einer Verknüpfungsstufe und einer Endstufe y-, entsprechende Zündimpulse für die Wechselrichterventile gebildet werden. Die Verknüpfungsstufe ist dabei insofern als Modulator ausgebildet, als durch entsprechende Steuerimpulse und ein UND-Gatter das auf den Wechselrichterausgang arbeitende Hauptventil vorzeitig abgeschaltet wird. Die Steuerimpulse liefert ein Zweipunkt-Stromregler jeweils bei Überschreitung des größten zulässigen Wechselrichterausgangsslromes. Im Gegensatz zu einem Wechselrichter mit Pulsbreitenmodulation, bei dem der Wechselrichterausgang während jeder Halbwelle mehrfach alternierend auf positive oder negative Eingangsspannung gelegt und der Effektivwert der Ausgangsspannung durch die Differenz der Stromführungszeiten der auf den jeweiligen Ausgang arbeitenden Hauptventile gegeben ist und daher beliebig verkleinert werden kann, nimmt jedoch die bekannte Verknüpfungsstufe (»Modulator«) jeweils mit dem Überschreiten des Stromgrenzwertes lediglich eine einmalige Verkürzung der Stromführungszeit des eigentlich für die gesamte Impulsdauer stromführenden Ventils vor, wobei jedoch eine Mindeststromführungszeit für die verwendeten Wechselrichterventile und somit eine Mindestausgangsspannung vorgegeben ist. Die Längsinduktivitäten in der Rund-Steueranlage müssen daher auf die innerhalb dieser Mindeststromführungszeiten auftretenden Einschaltströme bemessen werden.
Bei der erwähnten, aus »Elektrizitätswirtschaft« bekannten Anlage werden in der Fernwirkeinheit Taktimpulse und (ggf. auf eine externe Leitfrequenz synchronisierte) Tonfrequenzimpulse erzeugt, aus denen in einer Verknüpfungsstufe und einer Endstufe y-, entsprechende Zündimpulse für die Wechselrichterventile gebildet werden. Die Verknüpfungsstufe ist dabei insofern als Modulator ausgebildet, als durch entsprechende Steuerimpulse und ein UND-Gatter das auf den Wechselrichterausgang arbeitende Hauptventil vorzeitig abgeschaltet wird. Die Steuerimpulse liefert ein Zweipunkt-Stromregler jeweils bei Überschreitung des größten zulässigen Wechselrichterausgangsslromes. Im Gegensatz zu einem Wechselrichter mit Pulsbreitenmodulation, bei dem der Wechselrichterausgang während jeder Halbwelle mehrfach alternierend auf positive oder negative Eingangsspannung gelegt und der Effektivwert der Ausgangsspannung durch die Differenz der Stromführungszeiten der auf den jeweiligen Ausgang arbeitenden Hauptventile gegeben ist und daher beliebig verkleinert werden kann, nimmt jedoch die bekannte Verknüpfungsstufe (»Modulator«) jeweils mit dem Überschreiten des Stromgrenzwertes lediglich eine einmalige Verkürzung der Stromführungszeit des eigentlich für die gesamte Impulsdauer stromführenden Ventils vor, wobei jedoch eine Mindeststromführungszeit für die verwendeten Wechselrichterventile und somit eine Mindestausgangsspannung vorgegeben ist. Die Längsinduktivitäten in der Rund-Steueranlage müssen daher auf die innerhalb dieser Mindeststromführungszeiten auftretenden Einschaltströme bemessen werden.
Der Firfiodung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
andere Möglichkeit zur Begrenzung der Einschalt-Stromstöße zu eröffnen, bei der die Bemessung der
Langsinduktivitäten nicht mehr im Hinblick auf eine Begrenzung der Stromanstiegsgeschwindigkeit vorgenommen
zu werden braucht, sondern z. B. auf eine
gute Dämpfung der Oberschwingungen und einen kleinen Spannungsabfall bei Belastung ausgerichtet
werden kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Tonfrequenz-Rundsteueranlage mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst
Dadurch wird der Einschaltstromstoß durch Pulsbreitenmodulation der Ausgangsspannung begrenzt.
Die Bemessung der Längsinduktivitäten braucht daher nicht mehr im Hinblick auf eine Begrenzung der
Stromanstiegsgeschwindigkeit vorgenommen werden, sondern kann auf eine gute Dämpfung der Oberschwingungen
und einen kleinen Spannungsabfall bei Belastung ausgerichtet werden.
Vorteile ergeben sich auch, wenn die Anlaufsteuerung
mit einer ersten Generatoreinheit zur Bildung zweier
gegenphasiger symmetrischer Dreieckspannungen mit dreifacher Tonfrequenz, die mit den Tonfrequenzimpulsen
synchronisiert sind, und mit einer zweiten Generatoreinheit zur Bildung einer sich zeitlich linear
ändernden Referenzspannung, sowie mit zwei Vergleichsgliedern zur Bildung der Steuerimpulse tfurch
Vergleich je einer Dreieckspannung mit der Referenzspannung versehen ist Mit diesen Schaltungsmaßnahmen
lassen sich die synchronisierten pulsbreitenmodulierten Steuerimpulse besonders einfach erzeugen.
Um die Dauer der zu Beginn eines jeden Taktimpulses vorgenommenen Pulsbreitenmodulation der Tonfrequenzimpulse
zu begrenzen, ist es zweckmäßig eine Torschaltung zwischen den Vergleichsgliedern und dem
Modulator vorzusehen, die die Steuerimpulse sperrt, wenn die Pulsbreite eines Steuerimpulses eine vorgebbare
Mindestdauer unterschreitet Damit kann sichergestellt werden, daß kleinstmögliche Stromführungsdauer
des Wechselrichters nicht unterschritten wird. π
Eine schaltungsmäßig einfache Beendigung der Modulation der Tonfrequenzimpulse läßt sich durch
eine Zeitstufe erzielen, die die Modulation der Tonfrequenzimpulse auf eine vorgegebene Zeitdauer
am Anfang der Taktimpulse begrenzt
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und ihre vorteilhaften Weiterbildungen sind an Hand der
Zeichnungen im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 den prinzipiellen Aufbau einer Tonfrequenz-Rundsteueranlage
mit der beschriebenen Anlaufsteuerung,
F i g. 2 ein Blockschaltbild der Anlaufsteuerung,
F i g. 3 den prinzipiellen Aufbau einer Generatoreinheit zur Erzeugung der dreifachen Tonfrequenz,
F i g. 4 den prinzipiellen Aufbau einer Integrationseinheit
zur Bildung von symmetrischen Dreieckspannungen mit dreifacher Tonfrequenz,
F i g. 5 den prinzipiellen Aufbau einer Synchronisierstufe,
Fig.6 den prinzipiellen Aufbau einer weiteren Integrationseinheit zur Bildung der Referenzspannung,
F i g. 7 den prinzipiellen Aufbau der beiden Vergleichsstufen zum Vergleich der beiden Dreieckspannungen
mit der Referenzspannung, F i g. 8 den prinzipiellen Aufbau eines Modulators, b0
F i g. 9 einige wesentliche Signalverläufe bei einer Schaltungsanordnung für eine Tonfrequenz-Rundsteueranlage
mit einer Anlaufsteuerung.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Tonfrequenz-Rundsteueranlage.
Als Rundsteuersender dient "^ ein Wechselrichter 1, der eingangsseitig an eine
Gleichspannung angeschlossen ist, die ein Gleichrichtergerät 2 aus einer Versorgungsspannung Un
bildet Der Wechselrichter 1 enthält einen Leistungsteil la und eine Steuereinheit ib. Der Wechselrichter 1, das
Gleichrichtergerät 2 und der Zwischenkreiskondensator 3 stellen einen Umrichter mit konstanter
Zwischenkreisspannung dar.
Der Wechselrichter 1 bildet Ausgangs-Phasenspannungen mit rechteckförmigem Verlauf, vorzugsweise im
Tonfrequenzbereich zwischen 150 Hz und 500 Hz. Die Ausgangs-Phasenspannungen werden über einen Transformator
4, über Längsinduktivitäten SR, 55, 57; über
einen Filterkreis 7 und Stromwandler 6R, 65, 6 Γ in ein
Versorgungsnetz, vorzugsweise in ein Mittelspannungsnetz, mit den Phasen RSTeingespeist. Der Filterkreis 7
ist als Drehstromfilter aus Kondensatoren CX bis C 6
und Induktivitäten L1 bis L 3 aufgebaut, die in der aus
der Zeichnung ersichtlichen bekannten Weise geschaltet sind. Der Filterkreis 7 ist so abgestimmt, daß er für
die Tonfrequenz einen theoretisch unendlich großen Wechselstromwiderstand aufweist und die Tonfrequenzleistung
möglichst verlustarm über die Stromwandler 6R, 65, 6 Γ in das Versorgungsnetz eingespeist
wird. Die zwischen den einzelnen Phasen angeordnete Schaltung der Kondensatoren und Induktivitäten ist so
ausgelegt, daß der Wechselstromwiderstand für die Netzfrequenz möglichst klein wird, um eine möglichst
niederohmige Bürde für die Stromwandler 6Ä, 65,6 Tzu
schaffen.
Die Längfinduktivitäten 5R, 55, 57 sieben die
Ausgangsspannung des Wechselrichters 1, damit möglichst sinusförmige Tonfrequenzströme in das Versorgungsnetz
/?5reingespeist werden. Die Längsinduktivitäten 5R. 55, 5T sollen möglichst klein bemessen
werden, damit sich noch eine gute Dämpfung der Oberschwingungen in der Ausgangsspannung des
Wechselrichters und bei Belastung kein allzu großer Spannungsabfall ergibt. Um aber bei klein bemessenen
Längsinduktivitäten keine unzulässigen Einschaltstromstöße zu erhalten, ist eine Anlaufsteuerung 8 zwischen
einer Fernwirkeinheit 9 und der Steuereinheit \b des Wechselrichters vorgesehen, die es durch ein Pulsverfahren
ermöglicht, bei Beginn eines jeden Taktimpulses den Effektivwert der Wechselrichter-Ausgangsspannung
von Null ausgehend auf den vollen Nennwert in einer vorgegebenen Zeitspanne hochzufahren. Der
Wechselrichter braucht daher nicht für etwaige Einschaltstromstöße übermäßig groß ausgelegt zu
werden.
Die weitere Beschreibung der Schaltungsanordnungen der Fig.2-8 erfolgt an Hand der zeitlichen
Signalverläufe in F i g. 9.
F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer derartigen Anlaufsteuerung 8. Die Fernwirkeinheit 9 gibt Taktimpulse
Up an der Klemme 9a für die Dauer der Tonfrequenz-Sendepulse und Tonfrequenzimpulse ur,
us, Ut an den Klemmen 9r, 9s, 9f aus. Die von der
Fernwirkeinheit 9 ausgegebenen Tonfrequenzimpulse ur, us, Ut werden in einem Modulator 17 in modulierte
Tonfrequenzimpulse ur", us", ut* an den Klemmen 8r,
8s, 8i für die Steuereinheit \b des Wechselrichters umgesetzt. Eine erste Generatoreinheit mit einer Stufe
10 zur Erzeugung der dreifachen Tonfrequenz, mit einer Integrationseinheit 11 und mit einem Umkehrverstärker
12 erzeugt an den Klemmen 11a und 12a zwei gegenphasige symmetrische Dreiecksspannungen Ua 1
und IJj 2 mit dreifacher Tonfrequenz, die mit den
Tonfrequenzimpulsen synchronisiert sind. Eine zweite Generatoreinheit mit einer Synchronisierstufe 13 und
einer weiteren Integrationseinheit 14 erzeugt an der
Klemme 14a eine zeitlich linear veränderliche Referenzspannung Urcf- Zwei Vergleichsstufen 15 und 16
vergleichen die beiden Dreiecksspannungen mit der Referenzspannung und bilden hieraus Impulse /1 und
/2 an den Klemmen 15a und 16a, die über eine Torschaltung 18 als Steuerimpulse /1* und /2* an den
Klemmen 18a und 186 erscheinen und den Modulator 17 steuern.
F i g. 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Stufe 10 zur Bildung der dreifachen Tonfrequenz. Die Tonfrequenz- iu
impulse Ur, u& u? werden in der dargestellten Weise
einer aus vier NAND-Gliedern aufgebauten logischen Verknüpfungsschaltiingen eingegeben, an deren Ausgangsklemme
10a eine Impulsfolge mit dreifacher Tonfrequenz erscheint, die mit der Tonfrequenz
synchronisiert ist (siehe F i g. 9).
Fig.4 zeigt den prinzipiellen Aufbau der integrationseinheit
11 zur Bildung einer symmetrischen Dreiecksspannung Ud ι mit dreifacher Tonfrequenz. Die
Integrationseinheit 11 enthält eine mit dem Symbol einer Batterie dargestellte Konstantspannungsquelle 19,
deren Ausgangsspannung vorzugsweise einstellbar ist, sowie einen elektronischen Umschalter 21, beispielsweise
einen FET-Schalter, einen Umkehrverstärker 20 und einen Integrator 22 mit einem Operationsverstärker und
einem Rückkopplungskondensator. Der elektronische Umschalter 21 schaltet in Abhängigkeit von der an
seinem Steueranschluß 10a anstehenden Impulsfolge mit dreifacher Tonfrequenz wechselweise die Ausgangsspannung
der Konstantspannungsquelle 19 bzw. ihre vom Umkehrverstärker 20 invertierte Ausgangsspannung
auf den Eingang des Integrators 22. Dieser erzeugt daher an seiner Ausgangsklemme 11a eine
symmetrische Dreieckspannung Ud 1 (F i g. 9).
Ein Umkehrverstärker 12 bildet aus der symme- J5
frischen Dreieckspannung Ud\ eine hierzu gegenphasige
Dreieckspannung Ud 2 an seiner Ausgangsklemme
12a.
Fig.5 zeigt schematisch den Aufbau der Synchronisierstufe
13. Eine monostabile Kippstufe 23, die -to eingangsseitig von der Impulsfolge mit dreifacher
Tonfrequenz an Klemme 10a beaufschlagt ist, bildet bei jeder fallenden Flanke einen Kurzimpuls. Diese
Kurzimpulse beaufschlagen die Eingänge von NAND-Gliedern 25a und 256. Der zweite Eingang des ■)*>
NAND-Gliedes 25a ist über ein Invertierglied 24 und der zweite Eingang des NAND-Gliedes 256unmittelbar
mit der Klemme 9a der Fernwirkeinheit verbunden. Mit einem Taktimpuls upder Fernwirkeinheit an Klemme 9a
wird bei der ersten abfallenden Flanke eines der %'
Tonfrequenzimpulse ein Impuls auf den Setzeingang eines Flip-Flops 26 gegeben. Das Ausgangssignal des
Flip-Flops 26 an Klemme i3a steiit ein Frcigabesignai
für den Modulator 17 und die Torschaltung 18 dar. Das Freigabesigna! endet nach Beendigung des Takt- ^
impulses up mit der nächstfolgenden fallenden Flanke eines der Tonfrequenzimpulse.
F i g. 6 zeigt den Aufbau der weiteren Integrationseinheit 14 zur Bildung der Referenzspannung U^r. Die
Integrationseinheit 14 enthält einen von einem Schalt- oo
signal an der Klemme 39a gesteuerten elektronischen Schalters 27 - beispielsweise einen FET-Schalter und
einen Integrator 28 mit einem Operationsverstärker und einem Rückkopplungskondensator. Mit dem Schaltsignal
legt der elektronische Schalter ein Potential P1 "5
mit vorbestimmter Polarität an den Eingang des Integrators 28, an dessen Ausgangsklemme 14a die sich
zeitlinear ändernde Referenzspannung Un* erscheint
Beim Ende des Schaltungssignals wird ein Potential P2 mit entgegengesetzter Polarität an den Eingang des
Integrators 28 gelegt, das die Spannung an Klemme 14a an die Begrenzung treibt.
Fig. 7 zeigt den prinzipiellen Aufbau der beiden Vergleichsstufen 15 und 16 und der nachgeordneten
Torschaltung 18. Die beiden Vergleichsstufen enthalten Operationsverstärker 29 bzw. 30, deren Rückführungen
in der angegebenen Weise mit Dioden und Zenerdioden gegen ein negatives Potential Λ/2 geschaltet sind. Der
Operationsverstärker 29 ist eingangsseitig mit der Summe aus der Referenzspannung Ure/ von Klemme
14a, einer einstellbaren Gleichspannung von einer Konstantspannungsquelle 31 und der Dreiecksspannung
Ua 1 von Klemme Ha beaufschlagt. Der Operationsverstärker
30 ist eingangsseitig mit der Summe aus der Referenzspannung Uret von Klemme 14a, der esr.ste!!
baren Gleichspannung der Konstantspannungsquelle 31 und der Dreieckspannung Ud 2 von Klemme 12a
beaufschlagt. Der Operationsverstiirker 29 bildet Impulse /1 an der Klemme 15a und der Operationsverstärker
30 Impulse /2 an der Klemme 16a. Die Torschaltung 18 gibt diese Impulse als Steuerimpulse
/1* und /2* an den Klemmen 18a und 186 an den Modulator 17 weiter, solange die Impulsdauer der
Impulse eine vorgegebene Mindestdauer nicht unterschreitet. Die Torschaltung 18 enthält eine monostabile
Kippstufe 32 mit einstellbarer Pulsbreite, sowie NAND-Glieder 33, 34, 35 und Invertierglieder 36 und
37. Wenn bei einem Impuls Ii oder /2 die an der
monostabilen Kippstufe 32 einstellbare Mindestdauer unterschritten wird, so sperrt ihr Ausgangssignal ein
NAND-Glied 38. Der Wechsel im Ausgangssignal des NAND-Gliedes 38 setzt ein Flip-Flop 39, dessen
Ausgangssigna! die NAND-Glieder 33 und 34 sperrt. Das Flip-Flop 39 wird mit dem Beginn des nächsten
Taktimpulses an Klemme 13a rückgesetzt. Durch die Sperrung von Impulsen /1 bzw. /2, die eine
vorgegebene Mindestdauer unterschreiten, kann verhindert werden, daß vom Wechselrichter kürzere
Impulse gefordert werden, als er, bedingt durch die Schonzeiten seiner Ventile, erzeugen kann. Die
Sperrung der Impulse /1 und /2 beendet die Anlaufsteuerung. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 39
an Klemme 39a wirkt auch auf den elektronischen Schalter 27 in der Integrationseinheit 14 (Fig.6).
Hierdurch wird in bereits beschriebener Weise das Potential P 2 auf den Eingang des Operationsverstärkers
28 geschaltet Dieser wird dadurch für die nächste Anlaufsteuerung vorbereitet.
F i g. 8 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Modulators 17. Der Modulator 17 enthält eine Anzahl NAND-Glieder,
die ir. der dargestellten Weise geschaltet sind. Dem
Modulator 17 sind eingar.gsseiiig die Tonfrequenzimpulse
Ur, ui, ut von den Klemmen 9r, 9s. 9t die
Steuerimpulse /1* und /2* von den Klemmen 18a und 186 sowie das Freigabesignal von der Klemme 13a
zugeführt. Der Modulator 17 verknüpft die Tonfrequenzimpulse ur, us, ut und die in Umkehrstufen hieraus
abgeleiteten inversen Tonfrequenzimpulse Hg, Us, ürmit
den Steuerimpulsen /1* und 12*. Die modulierten Tonfrequenzimpulse uÄ #, us*, uf steuern die Steuereinheit
16 des Wechselrichters 1.
Die Wirkungsweise der Anlaufsteuerung 8 wird an Hand des Diagramms in Fig. 9 erläutert, welches den
zeitlichen Verlauf der Tonfrequenzimpulse ur, us, uran
den Klemmen 9r, 9s, 9z, der Impulsfrequenz mit dreifacher Tonfrequenz an der Klemme 10a, der
Dreiecksspannungen Ud \ und Ud ι und der Referenzspannung
Urcf, eines Taktimpulses up an der Klemme 9a
und das Freigabesignal an der Klemme 13a, der Steuerimpulse IX*, 12* an den Klemmen 18a, 186, das
Ausgangssignal des Flip-Flops 39 an der Klemme 39a, die modulierten Tonfrequenzimpulse ur*, us*, Ut* an
den Klemmen 8/\ 85, 8f und den Verlauf einer
verketteten Ausgangsspannung Urs* des Wechselrichters zeigt.
Mit Beginn eines Taktimpulses up an der Klemme 9a
der Fernwirkeinheit 9 beginnt die beschriebene Anlaufsteuerung zu arbeiten. Aus dem Taktimpuls up
und aus der Impulsfolge mit dreifacher Tonfrequenz bildet die Synchronisierstufe 13 ein Freigabesignal für
den Modulator 17 an ihrer Ausgangsklemme )3a. Dieses Freigabesignal beginnt bei der ersten fallenden Flanke
der Tonfrequenzimpuise nach Beginn des Takiimpulses up. Mit dem Freigabesignal wird auch die weitere
Integrationseinheit 14 freigegeben. Ihre Referenzspannung Urefänden sich zeitlinear. Die Vergleichsstufen 15
und 16 bilden Impulse, deren Impulsdauer zunehmend kurzer wird Diese Impulse werden von der Torschaltung
18 in den Modulator 17 eingegeben. Sobald die Dauer der Impulse eine vorgegebene Mindestzeit
unterschreitet, wird an der Klemme 39a ein Sperrinipuls ausgegeben, der die Torschaltung 18 sperrt.
Der Modulator 17 erhält daher keine Steuerimpulse mehr zugeführt. Die ihm eingangsseitig weiterhin
zugeführten Tonfrequenzimpulse ur, Us, Ut werden
unverändert an die Steuereinheit Xb des Wechselrichters weitergegeben. Mit dem Sperrsignal wird
zugleich auch die weitere Integrationseinheit 14 für den nächsten Anlaufvorgang vorbereitet.
Man. erkennt im Verlauf der modulierten Tonfrequenzimpulse
ur*, us*, Ut* und im Verlauf der verketteten Ausgangsspannung Urs* als Differenz der
Ausgangsspannungen ur* und Us* des Wechselrichters,
daß die Wechselrichterausgangsspannung während des Anlaufvorgangs aus Kurzimpulsen mit zunehmender
Impulsdauer besteht. Dadurch kann sich kein unzulässig großer Einschaltstromstoß ausbilden. Im Filterkreis
werden diese Kurzimpulse gesiebt. Am Ausgang des Filterkreises erscheint eine Grundschwingung mit
allmählich ansteigender Amplitude, aber gleicher Frequenz wie die Tonfrequenzschwingung nach Beendigung
der Anlaufsteuerung.
Die Beendigung der Modulation der Tonfrequenzimpulse
kann, wie in F i g. 7 beschrieben, dadurch erfolgen, daö die Pulsbreite der Steuerimpulse in bezug
auf eine vorgebbare Mindestdauer überwacht wird. Bei Unterschreitung der Mindestdauer werden die Steuerimpulse
gesperrt. Die Dauer der Modulation der Tonfrequenzimpulse zu Beginn der Taktimpulse kann
durch Vorgabe der Mindestdauer der Steuerimpulse und eine geeignete Einstellung der Steilheit der
Referenzspannung UKr bestimmt werden. Eine andere
Möglichkeit besteht darin, die Steuerimpulse nach einer vorgegebenen Zeitdauer zu sperren, die durch Versuche
ermittelt werden kann. Schaltungsmäßig läßt sich dies beispielsweise durch eine Zeitstufe mit einstellbarer
Laufzeit realisieren, die vom Freigabesignal an der Klemme 13a gesteuert wird. Nach Ablauf der Laufzeit
sperrt ihr Ausgangssignal die Steuerimpulse.
Hierzu 5 Blatt Zeichnuneen
Claims (4)
1. Tonfrequenz-Rundsteueranlage mit einem Wechselrichter (la. Xb) als Tonfrequenz-Rundsteuersender,
dessen Ausgangsphasenspar.nungen jeweils über eine Längsinduktivität (5Ä, 55, 5T),
einen Filterkreis (7) und einen Stromwandler (6R, 6S, 67} in ein Versorgungsnetz (R, S, T) einspeisbar
sind, sowie mit einer Fernwirkeinheit (9) zur Erzeugung von Tonfrequenzimpulsen und Taktimpulsen
und einer Schutzeinrichtung (8) zur Begrenzung der Einschaltstromstöße, die einen zwischen
der Fernwirkeinheit (9) und der Steuereinheit (Xb) des Wechselrichters geschalteten
Modulator (17 in Fig. 2) zur Veränderung der Tonfrequenzimpuls-Breiten enthält, dadurch
gekennzeichnet, daß als Schutzeinrichtung
eine Anlaufsteuerung (8) vorgesehen ist, bei der zu Beginn jedes Taktimpulses die Wechselrichterausgangsspannung
durch Pulsbreitenmodulation der Tonfrequenzimpulse langsam auf den Nennwert gebracht wird, indem die Modulationseingänge
(18a, Xib) des Modulators (17) mit auf die Tonfrequenzimpulse synchronisierten Steuerimpulsen
(IX*, 12*) mit abnehmender Pulsbreile belegt sind.
2. Tonfrequenz-Rundsteueranlage nach Anspruch
1, gekennzeichnet durch eine Anlaufsteuerung (8) mit einer ersten Generatoreinheit (10, 11, 12) zur
Bildung zweier gegenphasiger symmetrischer Dreieckspannungen (Ud ι, Ud 2) mit dreifacher Tonfrequenz,
die mit den Tonfrequenzimpulsen (ur, us, Ut) synchronisiert sind, und mit einer zweiten Generatoreinheit
(13, 14) zur Bildung einer sich zeitlich linear ändernden Referenzspannung (Urcr), sowie mit
zwei Vergleichsgliedern (15, 16) zur Bildung der Steuerimpulse (IX*, 12*) durch Vergleich je einer
Dreieckspannung (Ud 1 bzw. Ud 2) mit der Referenzspannung
(Urcf).
3. Tonfrequenz-Rundsteueranlage nach Anspruch
2, gekennzeichnet durch eine Torschaltung (18) zwischen den Vergleichsgliedern (15, 16) und dem
Modulator (17), die die Steuerimpulse (IX*, 12*)
sperrt, wenn die Pulsbreite eines Steuerimpulses eine vorgebbare Mindestdauer unterschreitet.
4. Tonfrequenz-Rundsteueranlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zeitstufe, die die
Modulation der Tonfrequenzimpulse auf eine vorgegebene Zeitdauer am Anfang der Taktimpulse
begrenzt.
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DE2750394C3 (de) * | 1977-11-10 | 1983-11-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Tonfrequenz-Rundsteueranlage mit einem Wechselrichter als Tonfrequenz- Rundsteuersender |
DE2810534C2 (de) * | 1978-03-10 | 1983-10-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Rundsteueranlage |
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US4215394A (en) * | 1978-06-29 | 1980-07-29 | Oxy Metal Industries Corp. | Control logic for an inverter ripple controlled power system |
DE3008480A1 (de) * | 1980-03-05 | 1981-09-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Tonfrequenz-rundsteueranlage mit einer stromueberwachungseinrichtung |
JP2612690B2 (ja) * | 1986-06-06 | 1997-05-21 | 株式会社小糸製作所 | 交流電力制御装置 |
EP0420270B1 (de) * | 1989-09-29 | 1994-11-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Rundsteuersendeeinrichtung |
US5933072A (en) * | 1997-11-07 | 1999-08-03 | Distribution Control Systems, Inc. | Current level control for TWACS inbound communications |
DE10025986A1 (de) * | 2000-05-25 | 2001-12-06 | Siemens Ag | Mobilfunksystem mit synchronisierten Basisstationen |
US7329029B2 (en) * | 2003-05-13 | 2008-02-12 | Light Prescriptions Innovators, Llc | Optical device for LED-based lamp |
US7079012B2 (en) * | 2004-01-21 | 2006-07-18 | Evans Wetmore | System and method for distributing broadband communication signals over power lines |
US7088232B2 (en) * | 2004-03-03 | 2006-08-08 | Evans Wetmore | System and method for reducing radiation when distributing broadband communication signals over power lines |
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CH486141A (de) * | 1968-12-23 | 1970-02-15 | Zellweger Uster Ag | Schaltungsanordnung zum Schutz statischer Wechselrichter gegen Überspannungen in Rundsteueranlagen |
US3925763A (en) * | 1973-09-13 | 1975-12-09 | Romesh Tekchand Wadhwani | Security system |
US3942168A (en) * | 1975-01-31 | 1976-03-02 | Westinghouse Electric Corporation | Distribution network power line communication system |
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