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Verfahren zur Tastung einer zwangskommutierten Wechselrichteranlage
und Vorrichtung zur Ausfuhrung des Verfahrens.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Tastung
einer zwangskornrnutierten Wechselrichteranlage und auf eine Vorrichtung zur Ausführung
des Verfahrens.
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Wechselrichteranlagen werden oft mit Vorteil für die Erzeugung insbesondere
tonfrequenter Fernsteuersignale verwendet, beispielsweise in der Rundsteuertecbnik.
Vergl. hiezu beispielsweise Schweizer Patent Nr. 486,141. Solche Fernsteuersignale
sind beispielsweise einzelne Impulse oder bestimmte Impulsfolgen. Bisher wurde zur
Erzeugung der genannten Impulse bzw. Impulsfolgen so verfahren, dass die Zufuhr
von Gleichstromenergie zum Gleichstromeingang des Wechselrichters durch ein zwischen
der Gleichstromquelle und dem Wechselrichter angeordnetes Schaltorgan jeweils während
einer Impulsdauer bzw. während der Impulse einer ganzen Impulsfolge erfolgt, während
durch das genannte Schaltorgan die Zufuhr in den Impulspausen unterbrochen wird.
Für diese Aufgabe eignet sich ein mechanisch wirkender
Schalter
im praktischen Einsatz nicht, weil sich die Ein- und Ausschaltungen üblicherweise
sehr rasch folgen müssen, beispielsweise innert Bruchteilen von Sekunden und ausserdem,
weil die in Frage kommenden Wechselrichter beispielsweise in Rundsteueranlagen auf
einem Beistungspegel von etwa 5...200kr arbeiten. Es wurden daher bisher vorzugsweise
elektronische Schalter zur Bewältigung dieser Aufgabe vorgesehen. Solche elektronische
Schalter sind im Hinblick auf den genannten Beistungspegel sehr kostspielig, was
ein erheblicher wirtschaftlicher Nachteil ist.
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Es ist weiterhin zu bedenken, dass bei Wechselrichteranlagen, wie
sie beispielsweise in Rundsteueranlagen zur Anwendung kommen, die Wechselstromausgangsklemmen
des Wechselrichters über frequenzselektive Kopplungsmittel mit einem als Last für
den Wechselrichter wirkenden Starkstromnetz verbunden sind, da ja bei der Rundsteuertechnik
Wechselstromsignale einem Starkstromnetz überlagert werden.
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Bei der Tastung einer Wechselrichteranlage in einem Rundsteuersender
entsteht nun die Schwierigkeit, dass die in den Kopplungsmitteln schwingende Energie
am Impulsen während der anschliessenden Impulspause in einer gedämpften Schwingung
abklingt, wobei die Gefahr besteht, dass durch Rückspeisung dieser Energie infolge
Gleichrichtung im Wechselrichter unzulässige Ueberspannungen auftreten.
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Diese Ueberspannungen können sowohl für den Wechselrichter selbst,
bzw. seine Stromventile und Dioden, als auch für den ihm vorgeschalteten Gleichrichter
eine Gefahr darstellen.
Es ist nämlich zu bedenken, dass die durch
Rückspeisung zustandekommende Gleichspannung sich zu der ohnehin am Eingang des
Wechselrichters bzw. der am Siebkondensator des vorgeschalteten Gleichrichters liegenden
Spannung addiert. Ausserdem kann es insbesondere bei Netzstörungen vorkommen, dass
Energie aus dem Starkstromnetz über die Kopplungsmittel zum Wechselrichterausgang
zurückgespeist wird, was ebenfalls zu gefährlichen Ueberspannungen in der Wechselrichteranlage
führen kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Tastung einer zwangskommutierten Wechselrichteranlage zu schaffen, das einerseits
gestattet, den aufwendigen Tastschalter am Gleichstromeingang des Wechselrichters
zu ersparen und das anderseits das Auftreten der genannten Ueberspannungen, sowohl
bei kapazitiver, ohmscher auch als auch induktiver Last, verhindert. Der Erfindung
lie die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ausführung des genannten Verfahrens
zu schaffen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tastung einer
zwangskommutierten Wechselrichteranlage zur Abgabe eines Impulstelegramms, welches
dadurch gekennzeichnet ist, dass bei einem n-phasigen Wechselrichter mit pro Phase
zwei über eine Kommutationsdrossel verbundenen steuerbaren Stromventilen, diesen
Stromventilen zum Zwecke der Erzeugung des signalfrequenten Laststromes pro Phase
während jedes Impulses im Impulstelegramm abwechselnd signalfrequente Zündimpulse
zugeführt werden, wobei die Zündung des einenStromventils einer Phase jeweils die
Löschung des andern Stromventils der gleichen Phase bewirkt, wogegen zur Bildung
der Impulspausen im Impulstelegramm während jeder solchen Impulspause je einem Stromventil
pro Phase kein Zündimpuls mehr zugeführt wird, hingegen dem andern Stromventil jeder
Phase mindestens besondere Zündimpulse zugeführt werden, welche in Abhängigkeit
von der momentanen Lastetromstärke und Laststromrichtung jeder Phase gebildet werden.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausführung des genannten
Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass bei einer n-phasigen Wechselrichteranlage
mit pro Phase je zwei steuerbaren, über eine Xommutationsdrossel verbundenen Stromventilen
mit zugeordneten Kommutationseinmitteln, den Steuergängen der genannten Stromventile
eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, welche einerseits einen n-phasigen Umformer
für die Abgabe von pro Phase je zwei signalfrequenten Impulsfolgen, die gegeneinander
1800 phasenverschoben sind, aufweist,und welche beiden Impulsfolgen einer Taststufe
der betreffenden Phase zugeführt sind, welche Steuereinrichtung anderseits einen
Tastsignalgeber aufweist zur Erzeugung eines die Impulse bzw. Impulspausen in einem
von der Wechselrichteranlage zu erzeugenden Impulstelegramm markierenden Signals,
welches Signal ebenfalls der genannten Taststufe zugefükirt ist, wobei jeder Taststufe
ausserdem eine Steuerstufe zugeordnet ist, welche an einen im zugehörigen Laststromkreis
des Wechselrichters liegenden Stromwandler angeschlossen ist, wobei die Taststufe
Mittel aufweist, um während jeder Impulspause des zu erzeugenden Tastimpulstelegrammes
an einem ihrer Ausgänge keine Impulse mehr und am andern Ausgang mindestens besondere,
von der momentanen Laststromstärke und Laststrom richtung abhängige Impulse abzugeben,
wobei der genannten Taststufe die zur Erzeugung der für die genannten Stromventile
benötigten Zündimpulse erforderlichen Schaltmittel nachgeschaltet sind.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung
beispielsweise erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
dreiphasigen Wechselrichteranlage; Fig. 2 Diagramme, welche den zeitlichen Verlauf
von Impulsfolgen eines Umformers darstellen; Fig. 3 ein Schaltbild eines Umformers;
Fig. 4 den zeitlichen Verlauf verschiedener Impulsfolgen eines Umformers nach Figur
3; Fig. 5 ein Schaltbild einer Steuerstufe für die Gewinnung laststromabhängiger
Impulse; Fig. 6 ein Schaltbild einer Taststufe; Fig. 7a Diagramme von Spannungen
und Impulsen bei kapazitiver Last am Wechselrichter; Fig. 7b Diagramme von Spannungen
und Impulsen bei induktiver Last am Wechselrichter; Fig. 8 ein Schaltbild einer
Zündstufe.
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In allen Figuren sind sich entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
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In der Figur 1 bezeichnet 1 eine dreiphasige Wechselrichteranlage
als Ganzes. Die Wechselrichteranlage 1 ist mit ihren Eingangsklemmen 2, 9 und 4
über die für solche Anlagen üblichen Schaltelemente, wie Sicherungen, Schalter usw.
an ein dreiphasiges Starkstromnetz angeschlossen.
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Diese an sich bekannten Schaltelemente sind in Figur 1 der Uebersichtlichkeit
halber nicht gezeichnet. An die Ausgangsklemmen 5, 6 und'7 eines Wechselrichters
23 der Wechselrichteranlage 1 ist über eine Kopplungseinrichtung 8 eine Last 9 angeschlossen.
Als Last 9 sei in diesem Falle angenommen, dass es sich um ein dreiphasiges Starkstromnetz
handelt, wobei jede der Phasen für die Wechselrichteranlage eine Impedanz 10 bzw.
11 bzw. 12 darstellt. Zwischen den Ausgangsklemmen 5 bzw. 6 bzw. 7 der Wechselrichteranlage
1 und den Anschlussklemmen 13 bzw. 14 bzw. 15 der Last 9 liegt die Kopplungseinrichtung
8, welche beispielsweise drei Serieschwingkreise 16 bzw. 17 bzw. 18 aufweist, welche
auf die Ausgangsfrequenz der Wechselrichteranlage 1, d.h.
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auf die von der Wechselrichteranlage zu erzeugende Fernsteuerfrequenz
f abgestimmt sind.
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Die Wechselrichteranlage l weist einen dreiphasigen Brückengleichrichter
19 mit einem Siebkondensator 20 auf. An den Gleichstromanschlüssen 21 und 22 des
Brückengleichrichters 19 ist der dreiphasige Wechselrichter 23 mit seinen Gleichstromeingangsklemmen
24 und 25 angeschlossen. Für jede der Phasen U, V und W enthält der Wechselrichter
23 je zwei steuerbare Çtromventile 26' und 27' bzw. 26'.' und 27 " bzw. 26"' und
27"',
welche über je eine Kommutationsdrossel 28' bzw. 28" bzw. 28"' miteinander verbunden
sind. Die nach der Kommutat ion freiwerdende Kommutationsenergie wird über die Dioden
29' bzw. 29" bzw. 29"' und 30' bzw. 30 " bzw. 30 " ' den Widerständen 31' bzw. 31
" bzw. 31"' zugeführt.
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Damit der Wechselrichter 23 an seinen Ausgängen 5, 6 und 7 Lastströme
mit einer Frequenz f abgeben kann, werden seine Stromventile abwechslungsweise periodisch
gezündet. Innerhalb jeder Phase des Wechselrichters 23 werden die beiden Stromventile,
also 26' und 27' bzw. 26" und 27" bzw. 26"' und 27''' im Rhythmus der Frequenz f
abwechselnd, d.h. um 180° elektrisch verschoben, gezündet.
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Damit der Wechselrichter 23 ausserdem an seinen Ausgängen 5, 6 und
7 die genannten Lastströme n = 3-phasig abgibt, sind die den Zündanschlüssen 26*
bzw. 26** bzw.
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26*** und die den Zündanschlüssen 27* bzw. 27** bzw. 27*** zugeführten
Zündimpulsfolgen gegeneinander jeweils um 1200 elektrisch verschoben.
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Zur Erzeugung aller dieser genannten sechs Zündimpulsfolgen weist
die Wechselrichteranlage 1 eine den Steuereingängen der Stromventile des Wechselrichters
23 zugeordnete Steuereinrichtung 32 auf. Um mit der Wechselrichteranlage 1 die eingangs
erwähnten Einzelimpulse bzw. Impulsfolgen, d.h. ein Impulstelegramm als Fernsteuersignal
zu erzeugen, muss der Wechselrichter 23 entsprechend dem zu erzeugenden Impulstelegramm
getastet werden. Diese Tastung erfolgt nun im
Gegensatz zu bisher
üblichen Methoden nicht durch Tastung der Gleichstromzufuhr zum Wechselrichter mittelst
eines zwischen Gleichrichter 19 und Wechselrichter 23 angeordneten Schaltorgans,
sondern durch geeignete Veränderung der den Zündanschlüssen der Stromventile des
Wechselrichters zugeführten Zündimpuls folgen.
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Die Steuereinrichtung 32 weist zunächst einen Tastsignalgeber 33 auf.
Der Tastsignalgeber ist dazu bestimmt und ausgebildet, ein Tastsignal entsprechend
dem zu erzeugenden Impuls telegramm in der Form einer Folge von logischen Signalen
0 und 1 abzugeben. Als Tastsignalgeber kann beispielsweise eine Vorrichtung nach
Schweizer Patent Nr. 543,835 vorgesehen sein. Es erübrigt sich daher, hier nähere
Angaben über den Aufbau des Tastsignalgebers 33 folgen zu lassen. Vom Ausgang 34
des Tastsignalgebers 33 wird das Tastsignal über eine Leistung 35 dem Tastsignaleingang
36' bzw. 36 " bzw. 36't' je einer Taststufe 37' bzw.
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37" bzw. 37"' der Steuereinrichtung 32 zugeführt.
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Die Steuereinrichtung 32 weist ferner einen Taktgeber 38 auf, der
an seinem Ausgang 39 eine Folge von Taktimpulsen abgibt, deren Repetitionsfrequenz
vorzugsweise ein bestimmtes Vielfaches, beispielsweise das 2n-fache der Fernsteuerfrequenz
f ist, wobei n = Phasenzahl des Wechselrichters.
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In unseren Ausführungsbeispiel heisst das, dass die Repetitionsfrequenz
der am Ausgang 39 abgegebenen Taktimpulsfolge = 6f ist. Ueber eine Leitung 40 ist
der Ausgang 39
des Taktgebers 38 mit einem Takteingang 41 eines
Umformers 42 verbunden.
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Der Umformer 42 ist dazu bestimmt und ausgebildet, aus den ihm an
seinem Takteingang 41 zugeführten Taktimpulsen die für die Bildung der Zündimpulsfolgen
für die drei Paare von Stromventilen 26', 27' bzw. 26", 27" bzw. 26''', 27''' erforderlichen
Steuersignale zu bilden. Diese Steuersignale gibt der Umformer 42 an seinen Ausgängen
43' und 44' bzw. 43 " und 44'' bzw. 43''' und 44''' über Leitungen 45' und 46' bzw.
45" und 46" bzw. 45''' und 46''' an Steuereingänge 47' und 48' bzw. 47" und 48''
bzw. 47''' und 48''' der Taststufe 37' bzw. 37" bzw. 37''' ab. Die vom Umformer
42 an seinen Ausgängen 43', 43" , 43''' bzw.
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44', 44" und 44''' abgegebenen Impulsfolgen haben alle die Repetitionsfrequenz
f. Ihre einzelnen Impulse folgen sich daher mit einem zeitlichen Abstand T = .In
den Lastkreisen der Wechselrichteranlage 1 befinden sich Stromwandler 84', 84",
84''', deren Sekundärseiten mit den Eingängen 86', 86' , 86''' von Steuerstufen
85', 85' , 85''' verbunden sind. Die Ausgänge 87', 87", 87''' der genannten Steuerstufen
sind mit Eingängen 51', 51", 51''' der Taststufen 37', 37 " , 37 " 'verbunden.
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Die Figur 2 zeigt Diagramme, welche während der Erzeugung eines Tastimpulses
der Wechselrichteranlage 1 den zeitlichen Verlauf der genannten Impulsfolgen darstellen.
In der Zeile a) ist die Impulsfolge mit der Repetitionsfrequenz
6f
am Ausgang 39 des Taktgebers 38 dargestellt. Als Taktgeber 38 kann ein an sich bekannter
Oszillator, beispielsweise ein stimmgabelstabilisierter Oszillator mit nachgeschalteter
Impulsformerstufe bekannter Art vorgesehen sein.
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Es wäre aber auch möglich, einen beispielsweise mittels einer Phasenregelschaltung
(Phase-Locked-Loop) an eine Referenzfrequenz gebundenen Oszillator mit nachfolgendem
Impulsformer bekannter Art als Taktgeber 38 vorzusehen.
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Die Impulsfolge gemäss Zeile a), welche am Ausgang 39 auftritt, bildet
die Grundlage für die Erzeugung der weiteren Impulsfolgen. Während die Impulsfolge
gemäss Zeile a) noch Impulse und Impulspausen von der Dauer 2 To aufweist, wobei
T0 = 61f ist, weisen die in den weiteren Zeilen b) bis g) dargestellten Impulsfolgen
zufolge an sich bekannter Impulsformung sehr kurzzeitige Impulse auf.
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Die Impulsfolge gemäss Zeile b), welche am Ausgang 43' auftritt, weist
die Repetitionsfrequenz f auf, so dass deren einzelne Impulse sich mit der Periodendauer
T = 1 folgen.
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Die Impulsfolge gemäss Zeile c), welche am Ausgang 44' auftritt, weist
ebenfalls die Repetitionsfrequenz f auf, folgt aber der Impulsfolge am Ausgang 43'
(Zeile b) um 12 T 2 T später, d.h. 180 phasenverschoben.
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Die Impulsfolge gemäss Zeile d), welche am Ausgang 43 " auftritt,
weist ebenfalls die Repetitionsfrequenz f auf, sie folgt jedoch der Impulsfolge
am Ausgang 43' (Zeile b)
um 3 T später, ist also gegen diese um
120° phasenverschoben. Die Impulsfolge gemäss Zeile e), welche am Ausgang 44" auftritt,
weist ebenfalls die Repetitionsfrequenz f auf.
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Sie folgt jedoch der Impulsfolge am Ausgang 43 " 1/2 T später, ist
also gegen diese um 1800 phasenverschoben.
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Die Impulsfolge gemäss Zeile f), welche am Ausgang 43''' auftritt,
weist ebenfalls die Repetitionsfrequenz f auf.
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Sie folgt jedoch der Impulsfolge am Ausgang 43' (Zeile b) 2/3 T später,
ist also gegen diese um 2400 phasenverschoben.
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Die Impulsfolge gemäss Zeile g), welche am Ausgang 44''' auftritt,
weist ebenfalls die Repetitionsfrequenz f auf.
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Sie folgt der Impulsfolge am Ausgang 43''' (Zeile f) 2 T später, ist
also gegen diese um 180° phasenverschoben.
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Die Figur 3 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines
Umformers 42. Die Schaltung ist mittels handelsüblicher logischer Bausteine aufgebaut.
Die bei diesen Bausteinen üblichen genormten Bezeichnungen sind in die Blöcke, welche
die einzelnen Bausteine darstellen, eingetragen. Die Stromversorgung der Schaltung
ist in Figur 3 nicht gezeichnet, sondern als bekannt vorausgesetzt. Allfällige nicht
benützte Anschlüsse der logischen Bausteine sind nicht gezeichnet.
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Die am Eingang 41 liegende Impulsfolge mit der Frequenz 6f wird über
eine Leitung 100 einem Takt eingang 101 eines monostabilen Multivibrators 102 zugeführt.
Als monostabiler
Multivibrator 102 eignet sich beispielsweise ein
Baustein Typ SN 74 121N der Firma Texas Instrument, U.S.A.. Mittels eines Kondensators
103, welcher an die Anschlüsse 104 und 105 (text) des Multivibrators 102 angeschlossen
ist, ist die Impulsbreite der an den Ausgängen 106 (Q) und 107 (Q) des Multivibrators
102 erscheinenden Impulse festgelegt.
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Die am Eingang 41 liegende Impulsfolge mit der Frequenz 6 f wird über
die Leitung 100 auch einem Frequenzteiler 108 zugeführt, welcher aus zwei Flip-Flop
109 bzw. 110 besteht.
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Als Flip-Flop 109 bzw. 110 eignet sich beispielsweise der Baustein
JK-MS-Flip-Flop, Typ SN 7473N der genannten Firma.
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Aufgrund der gewählten Zusammenschaltung der beiden Flip-Flop, nämlich
der Verbindung 111 zwischen dem Q-Ausgang 112 des Flip-Flopsl09 und dem J-Eingang
113 des Flip-FlopsllO sowie der Verbindung 114 zwischen dem Q-Ausgang 115 des Flip-FlopsllO
und dem J-Eingang 116 des Flip-FlopslO9 erhält man an den Schaltungspunkten 117
(Q-Ausgang des Flip-Flopsl09), 118 (Q-Ausgang des Flip-FlopsllO) und 112 (Q-Ausgang
des Flip-FlopslO9) Impulsfolgen mit einer Repetitionsfrequenz, welche gleich einem
Drittel der zugeführten Frequenz ist. In unserem Beispiel wird dem Frequenzteiler
vom Eingang 41 eine Frequenz 6 f zugeführt, demzufolge erscheinen an den Schaltungspunkten
117, 118 und 112 Impulsfolgen mit der Repetitionsfrequenz 2 f. Die drei Impulsfolgen
sind gegeneinander 1200 phasenverschoben. Anhand der Figur 4 wird später der zeitliche
Verlauf der genannten Impulsfolgen im einzelnen erläutert.
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Die an den genannten Schaltungspunkten 117 bzw. 118 bzw.
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112 auftretenden Impulsfolgen werden über je eine Leitung 119 bzw.
120 bzw. 121 je einem Takteingang 122 bzw. 123 bzw. 124 je eines Flip-Flops 125
bzw. 126 bzw. 127 zugeführt. Als Flip-Flop eignet sich beispielsweise der Baustein
Typ SN 7473N der genannten Firma. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 125 ist über eine
Leitung 128 mit dem J-Eingang des Flip-Flops 126 verbunden. Der Q-Ausgang des Flip-Flops
125 ist über eine Leitung 129 mit dem Eingang des Flip-Flops 126 verbunden. Ebenso
ist der Q-Ausgang des Flip-Flops 126 über eine Leitung 130 mit dem J-Eingang des
Flip-Flops 127, sowie über eine Leistung 131 der Q-Ausgang des Flip-Flopsl26 mit
dem K-Eingang des Flip-Flopsl27 verbunden.
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Am Q- und Q-Ausgang des Flip-Flops 125 erscheint je eine Impulsfolge
mit der Repetitionsfrequenz f mit einem Impuls-Pause-Verhältnis von 1 : 1, wobei
die beiden Impulsfolgen 1800 gegeneinander phasenverschoben sind. Am Q- und Q-Ausgang
des F1ip-F1opl26 erscheint je eine Impulsfolge mit der Repetitionsfrequenz f mit
einem Impuls-Pause-Verhältnis von 1 : 1, wobei die beiden Impulsfolgen 1800 gegeneinander
phasenverschoben sind und ausserdem den entsprechenden Impulsfolgen des Flip-Flops
125 um 120° nacheilen. Die am Q- und Q-Ausgang des Flip-Flops 127 erscheinenden
Impulsfolgen weisen ebenfalls die Repetitionsfrequenz f auf und sie sind gegeneinander
um 1800 phasenverschoben und gegenüber den Impulsfolgen des Flip-Flopsl26 um weitere
1200 nacheilend. Auch sie besitzen ein Impuls-Pause-Verhältnis
von
1 : 1.
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Auf der Ausgangsseite .des Umformers 42 sind sechs NOR-Tore 134...139
angeordnet, deren Ausgänge mit den Ausgängen 43' bzw. 44' bzw. 43't bzw. 44" bzw.
43 " ' bzw. 44"' des Umformers 42 verbunden sind. Je einem Eingang jedes dieser
NOR-Tore wird über eine Leitung 140 die am Ausgang 107 des monostabilen Multivibrators
102 erscheinende Impulsfolge mit der Repetitionsfrequenz 6 f und mit einer definierten
Impulsbreite zugeführt.
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Durch logische Verknüpfungen je zweier Impulsfolgen mit der Repetitionsfrequenz
f und dem Impuls-Pause-Verhältnis 1 : 1 sowie der Impulsfolge mit der Frequenz 6
f mittelst der genannten NOR-Tore 134.. .139 werden nun die an den Ausgängen 43',
44', 43'', 44'', 43!!, 44ltt benötigten Impulsfolgen gebildet.
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In Figur 4 ist der zeitliche Verlauf der verschiedenen Impulsfolgen
in der Schaltung nach Figur 3 in Diagrammen dargestellt. Dabei zeigt Zeile a) :
die Impulsfolge am Eingang 41; Zeile b) : die Impulsfolge am Ausgang 106 des monostabilen
Multivibrators 102; Zeile c) : die Impulsfolge am Eingang 122 des Flip-Flopsl25;
Zeile d) : die Impulsfolge am Eingang 123 des Flip-Flop 126; Zeile e) : die Impulsfolge
am Eingang 124 des Flip-Flopsl27; Zeile f) : die Impulsfolge auf der Leitung 128;
Zeile g) : die Impulsfolge auf der Leitung 129;
Zeile h) : die
Impulsfolge auf der Leitung 130; Zeile i) : die Impulsfolge auf der Leitung 131;
Zeile j) : die Impulsfolge auf der Leitung 132; Zeile k) : die Impulsfolge auf der
Leitung 133; Zeile 1) : die Impulsfolge auf der Leitung 140; Zeile m) : die Impulsfolge
am Ausgang 43'; Zeile n) : die Impulsfolge am Ausgang 44'; Zeile o) : die Impulafolge
am Ausgang 43"; Zeile p) : die Impulsfolge am Ausgang 44§'; Zeile q) : die Impulsfolge
am Ausgang 43"'; Zeile r) : die Impulsfolge am Ausgang 44" '.
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Anhand der Figur 5 wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel für eine
Steuerstufe 85' erläutert. Die Steuerstufen 85" und 85"' sind analog ausgeführt.
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An den Eingang 86' wird die an der Sekundärseite des Stromwandlers
84t (vergl. Fig. 1) erscheinende Spannung gelegt.
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Der Eingang 86' ist über einen Widerstand 201 mit einem invertierenden
Eingang 202 eines Operationsverstärkers 203 verbunden. Dem nichtinvertierenden Eingang
204 des Operationsverstärkers 203 wird über einen Widerstand 205 eine von einem
in Fig. 5 nicht gezeichneten Stromversorungsteil an eine Klemme 206 abgegebene Referenzspannung
URef zugeführt. Als Operationsverstärker 203 eignet sich beispielsweise der Typ
P 741 der Firma Fairchild Semiconductor, Mountain View, California 940040 USA.
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203 Die Stromversorgung für den Operationsverstärkcst als bekannt
vorausgesetzt und daher in Fig. 5 nicht gezeichnet.
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Der Operationsverstärker 203 arbeitet als Komparator für die Spannungen
am Eingang 86' und an der Klemme 206. Am Ausgang 207 des Operationsverstärkers 203
erscheint eine Rechteckspannung, deren Nulldurchgänge mit dem Ueber- bzw.
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Unterschreiten der Referenzspannung URef durch die Eingangsspannung
am Eingang 86' zeitlich zusammenfallen.
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Ueber einen Widerstand 208 wird die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers
203 einer Verstärkerstufe mit einem Transistor 209 und einem Kollektorwiderstand
210 über eine Leitung 211 dem B-Eingang 212 eines monostabilen Multivibrators 213
mit .Schmitt-Trigger-Eingang zugeführt. Als monostabiler Multivibrator 213 eignet
sich beispielsweise der Typ SN 74121Nder Firma Texas Instruments, die Stromversorgung
des Transistors 209 und des Multivibrators 213 ist als bekannt vorausgesetzt und
daher in Fig. 5 nicht gezeichnet. Zur Festlegung einer bestimmten gewünschten Impulsdauer
des Multivibrators 213 ist an dessen Klemmen ext ein Kondensator 214 angeschlossen.
Der Q-Ausgang 215 des Multivibrators 213 ist an die Ausgangsklemme 87' der Steuerstufe
85' angeschlossen.
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Die Steuerstufe 85' gibt an diesem Ausgang 87' jedesmal dann einen
Impuls ab, wenn die Sekundärspannung des ihr zugeordneten Stromwandlers 84' einen
definierten Spannungswert bestimmter Polarität überschreitet, d.h. wenn der
Laststrom
in der zugeordneten Phase einen gegebenen Wert überschreitet und in einer bestimmten
Richtung fliesst.
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Die Anordnung ist bezüglich ihrer Polung derart ausgeführt, dass nur
Ströme, welche so gerichtet sind, dass eine Energierückspeisung zum Wechselrichter
auftritt, einen Ausgangsimpuls der Steuerstufe 85 verursachen.
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Anhand der Figur 6 wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel für eine
Taststufe 371 beschrieben. Die Taststufen 37 " bzw. 37"' sind analog ausgeführt.
Die Figur 6 zeigt ein Schaltbild einer Taststufe 37!. Die Taststufe 37' dient dazu,
einerseits während eines Impulses in dem von der Wechselrichteranlage 1 zu erzeugenden
Impulstelegramm die für die abwechslungsweise Zündung der Stromventile 26' bzw.
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27' benötigten Steuersignale aufzubereiten und anderseits während
einer Impulspause in dem zu erzeugenden Impulstelegramm das Stromventil 27' durch
Unterbindung der Bildung von Zündimpulsen während der genannten Impulspause nicht
mehr zu zünden, hingegen durch Zufuhr der genannten besonderen Zündimpulse zum anderen
Stromventil 26' dieses zu zünden. Zu diesem Zwecke wird einerseits die am Ausgang
43' des Umformers 42 (vergl. Fig. 1) erscheinende Impulsfolge mit der Frequenz f
über die Leitung 45' dem Eingang 47' und die Impulsfolge mit der Frequenz f, welche
am Ausgang 44' des Umformers 42 erscheint, über die Leitung 46' dem Eingang 48'
der Taststufe 37' zugeführt. Anderseits werden über die Leitung 50 dem Eingang 51'
der Taststufe 37' die am Ausgang 87' der Steuerstufe 85' erscheinenden Impulse zugeführt.
Ausserdem werden
über die Leitung 35 dem Eingang 36' der Taststufe
3j' die das zu erzeugende Impuls telegramm charakterisierenden logischen Signale
0 und 1 vom Tastsignalgeber 33 zugeführt.
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Im Hinblick auf die Vermeidung von Kommutationsachwierigkeiten wird
nun das durch das Signal am Eingang 36' zum Ausdruck gebrachte Tastprogramm erst
in einem solchen Zeitpunkt zur Wirkung gebracht, in welchem am Eingang 47' ein Impuls
auftritt. Dies geschieht durch Verknüpfung der Signale an den Eingängen 47', 48
und 36' über ein D-Flip-Flop 150, ein diesem zugeordnetes UND-Tor 151, ein ebenfalls
zugeordnetes UND-Tor 152 sowie ein nachgeschaltetes ODER-Tor 153. Als D-Flip-Flop
eignet sich beispielsweise der Typ SN 7474N der genannten Firma.
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Als UND-Tor 151 und 152 bzw. als ODER-?or 153 eignen sich beispielsweise
die Typen SN 7408N bzw. SN 7432N der erwähnten Firma.
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Der Eingang 47' ist über eine Leitung 154 einerseits mit einem ersten
Eingang 155 des ODER-Tores 153 und anderseits mit dem Takteingang 156 des D-Flip-Flcps
150 verbunden. Der Eingang 48' ist über eine Leitung 157 mit einem ersten Eingang
158 des UND-Tores 152 verbunden. Der Eingang 51' ist über eine Leitung 159 mit einem
ersten Eingang 160 des UND-Tores 151 verbunden. Der Eingang 36' ist über eine Leitung
161 mit dem D-Eingang 162 des D-Flip-Flopsl5O verbunden. Der Q-Ausgang 163 des D-Flip-Flopsl5O
ist über eine Leitung 164 mit einem zweiten Eingang 165 des UND-Tores 152
verbunden,
und der Q-Ausgang 166 ist über eine Leitung 167 mit einem zweiten Eingang 168 des
UND-Tores 151 verbunden.
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Der Ausgang 169 des ODER-Tores 153 ist über eine Leitung 170 mit dem
Ausgang 52' der Taststufe 37' verbunden. Der Ausgang 171 des UND-Tores 152 ist über
eine Leitung 172 mit dem Ausgang 53' der Taststufe 37' verbunden. Der Ausgang 173
des UND-Tores ist über eine Leitung 174 mit einem zweiten Eingang 175 des ODER-Tores
153 verbunden. Durch die genannte Verknüpfung der Elemente 150, 151, 152 und 153
wird nun erreicht, dass a) der Eingang 47' dauernd mit dem Ausgang 52' verbunden
ist; b) der Eingang 48' erst nach dem Eintreffen eines Impulses am Eingang 47',
und nur, wenn der Eingang 36' das logische Signal 1 führt, mit dem Ausgang 53' verbunden
ist; c) der Eingang 51' erst nach dem Eintreffen eines Impulses am Eingang 47',
und nur, wenn der Eingang 36' das Signal logisch 0 führt, mit dem Ausgang 52' verbunden
ist.
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Die Figur 7a zeigt Diagramme von Spannungen und Impulsen bei kapazitiver
Last am Wechselrichter 23. Insbesondere zeigt Zeile a) : den Spannungsverlauf am
Eingang 86' der Steuerstufe 85' (vergl. Fig. 1), welcher proportional zum Laststrom
in der Phase U verläuft und ausserdem die Lage der Referenzspannung URef an der
Klemme 206 der Steuerstufe 85' (vergl. Fig. 5);
Zeile b) : die
Impulsfolge am Eingang 47' der Taststufe 37' (vergl. Fig. 6); Zeile c) : die Impulsfolge
am Eingang 48' der Taststufe 37' (vergl. Fig. 6); Zeile d) : die Impulsfolge am
Ausgang 87' der Steuerstufe 85' (vergl. Fig. 5) bzw. am Eingang 51' der Taststufe
37' (vergl. Fig. 6); Zeile e) : den Tastimpuls am Ausgang 167 des Flip-Flops150
der Taststufe 37' (vergl. Fig. 6); Zeile f) : die Impulsfolge am Ausgang 52' der
Taststufe 37' (vergl. Fig. 6); Zeile g) : die Impulsfolge am Ausgang 53' der Taststufe
37' (vergl. Fig. 6).
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Zu beachten ist nun folgendes: Bis zum Zeitpunkt tl gibt die Wechselrichteranlage
1 einen Wechselstromimpuls ab, da erst zu diesem Zeitpunkt tl der Tastimpuls (vergl.
Fig. 7a, Zeile e) zu Ende ist. Die ausgezogene Kurve (86') (vergl. Zeile a) zeigt,
dass in der Zeitspanne bis zum Zeitpunkt tl die Frequenz des Ausgangsstromes und
der Spannung an der Sekundärseite des Stromgleich, wandlers 84' v f ist, so dass
die Nulldurchgänge einer Periode den zeitlichen Abstand T aufweisen. Eine Schwingung
mit der Frequenz f ist ab Zeitpunkt tl durch eine gestrichelt gezeichnete Kurve
dargestellt. Der tatsächliche Verlauf des während der Impulspause abklingenden Laststromes
der Phase U ist ab Zeitpunkt tl durch die ausgezogene Kurve dargestellt. Man erkennt,
dass nun die Periodendauer T1
auftritt, welche kleiner ist als
.
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Wie in der Zeile b) dargestellt ist, erscheinen am Eingang 47' der
Taststufe 37' laufend Impulse mit dem zeitlichen Abstand T. Zufolge des für Figur
7a angenommenen kapazitiven Lastfalles tritt eine Phasenverschiebung ? zwischen
dieser Impulsfolge (47') und den Nulldurchgängen des laststromes (86') während des
Tastimpulses (Zeile e) auf. Die Impulsfolge am Eingang 48' ist um T/2 zeitlich verschoben.
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In der Steuerstufe 85' (vergl. Fig. 5) entsteht nun jeweils beim Ueberschreiten
der Referenzspannung URef ein Impuls (vergl. Zeile d). Die entsprechende Impulsfolge
liegt am Eingang 51' der Taststufe 37' (vergl. Fig. 1), und während der Dauer des
Tastimpulses (vergl. Zeile e) werden diese Impulse von der Taststufe 37' gesperrt.
Hingegen werden in der Tastimpulspause, d.h. ab Zeitpunkt tl aus diesen Impulsen
schliesslich die genannten besonderen Zmzdimpulse für das Stromventil 26' gebildet
(vergl. Fig 7a, Zeile f).
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Hiedurch wird dem Stromventil 26' immer dann, wenn die Spannung am
Eingang 86' den Wert der Referenzspannung URef an der Klemme 206 überschreitet,
d.h. immer dann, wenn der Laststrom einen bestimmten Wert und in bestimmter Stromrichtung
überschreitet, zusätzlich zu den weiterhin ihm mit der Frequenz f zugeführten Impulsen
jeweils ein besonderer Zündimpuls zugeführt. (Hingegen wird das Stromventil 27'
der gleichen Phase während der Tastimpulspause nicht mehr gezündet.) Durch diese
Massnahme der besonderen Zündung in
Abhängigkeit von Laststromstärke
und Laststromrichtung wird das Auftreten der genannten Ueberspannungen wirksam verhindert.
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Im. Zeitpunkt t2 liegt der erste Nulldurchgang des abklingenden Stromes,
d.h. in diesem Zeitpunkt t2 löscht das Stromventil 26'. Zwischen den Zeitpunkten
t2 und t liegt die .3 zweite Halbperiode des abklingenden Stromes, welcher nun im
Gegensatz zu den Verhältnissen während eines Tastimpulses nicht mehr durch das Stromventil
27' fliesst, sondern durch die Diode 29'.
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Im Zeitpunkt t4 überschreitet dIe Spannung am Eingang 86' der Steuerstufe
85' die Referenzspannung URef erneut, was zur Bildung eines Impulses an deren Ausgang
87' und demzufolge am Eingang 51' der Taststufe 37' führt. (Vergl. hiezu Fig. 7a,
Zeile d.) Ab Zeitpunkt t3 fliesst der Laststrom wieder über die Diode 30', jedoch
nur bis zum Zeitpunkt t4, weil zu diesem Zeitpunkt das Stromventil 26' aufgrund
des tbesonderen, in Fig. 7a, Zeile d im Zeitpunkt t4 gezeichneten" Impulses zusätzlich
gezündet wird.
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Würde man nun den genannten besonderen Zündimpuls zum Zeitpunkt t4,
welcher von der Stärke des Laststromes und von dessen Richtung abhängig ist, nicht
bilden, so würde erst durch den üblichen Zündimpuls (der Zündimpulsfolge mit der
Frequenz f) zum Zeitpunkt t5 das Stromventil 26' gezündet. Das hätte nun aber zur
Folge, dass innerhalb der Zeitspanne von t3 bis t5 der Laststrom über die Diode
30'
fliessen würde und eine gefährliche Ueberspannung am Siebkondensator
20 (vergl. Fig. 1) entstehen liesse. Man erkennt nun, dass durch die besondere,
d.h. vorzeitige Zündung des Stromventils 26' zum Zeitpunkt t4 dies vermieden wird.
Die genannte besondere Zündung erfolgt zweckmässigerweise erst im Zeitpunkt t4 und
nicht schon beim Nulldurchgang t3, weil dort zufolge des noch geringen Laststromes
der Uebergang des Stromventils 26' in den leitenden Zustand nicht zuverlässig gewährleistet
wäre. (Uebliche, steuerbare Stromventile benötigen nämlich, um im leitenden Zustand
zu bleiben, einen minimalen, sogenannten Haltestrom.) Wie früher erwähnt, kann durch
eine Rückspeisung der zu Beginn einer Tastimpulepause in der Kopplungseinrichtung
8 dann noch vorhandenen Energie, infolge Gleichrichtung im Wechselrichter 23, eingangsseitig
dieses Wechselrichters und damit über dem Siebkondensator 20 eine Gleichspannung
bzw. eine Ueberspannung entstehen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, stellt nämlich
der Wechselrichter 23 bei gesperrten Stromventilen 26', 26", 26"' bzw. 27', 27"
und 27"' einen dreiphasigen Brückengleichrichter mit den Dioden 29', 29" und 29"'
bzw. 30', 30" und 30"' dar.
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Diese Gleichrichterwirkung wird nun gemäss vorliegender Erfindung
dadurch vermieden, dass zu geeigneten Zeitpunkten ein Teil der im Wechselrichter
22 vorhandenen steuerbaren Stromventile durch besondere Zündimpulse gezündet werden.
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Als geeignete Zeitpunkte für das besondere Zünden wählt man nun diejenigen
Zeitpunkte, in welchen während einer Tastimpulspause
der Last
strom einer Phase einen bestimmten Schwellwert
überschreitet,
und wobei er in bestimmter Richtung fliesst.
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In Fig. 7a ist eine Fläche F schraffiert bezeichnet, welche ein Mass
für die ohne die erwähnte besondere Zündung auftretende Ueberspannung darstellt.
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Wie aus dem weiteren Verlauf des abklingenden Laststromes ersichtlich
ist (Fig. 7a, Zeile a), entsteht auch in späteren Perioden des Laststromes wieder
die Gefahr einer Rückspeisung bzw. der Bildung einer Ueberspannung, vergl.
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beispielsweise die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t6 bis t8.
Um auch dann die Bildung einer Ueberspannung zu vermeiden, wird daher im Zeitpunkt
t7 wieder ein besonderer Zündimpuls gebildet, wobei der Zeitpunkt t7 auch wieder
durch Ueberwachung des Laststromes bzw. der Ueberschreitung der Referenzspannung
gewonnen wird.
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In analoger Weise zeigt die Figur 7b Diagramme von Spannungen bei
induktiver Last an der Wechselrichteranlage 1.
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Die Zeile a) zeigt den Spannungsverlauf am Eingang 86' der Steuerstufe
85' (vergl. Fig. 1), welcher proportional ist zum LastisntrdoerwPhaSe U zeigt die
Zeile a die Lage der Referenzspannung URef an der Klemme 206 der Steuerstufe 85'
(vergl. Fig. 5).
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Die Zeile b) zeigt die Impulsfolge am Eingang 47' der Taststufe 37'
(vergl. Fig. 6).
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Die Zeile c) zeigt die Impulsfolge am Eingang 48' der
Taststufe
37' (vergl. Fig. 6).
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Die Zeile d) zeigt die Impulsfolge am Ausgang 87' der Steuerstufe
85' (vergl. Fig. 5), bzw. am Eingang 51' der Taststufe 37' (vergl. Fig. 6).
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Die Zeile e) zeigt den Tastimpuls am Ausgang 163 des Flip-Flops 150
der Taststufe 37' (vergl. Fig. 6).
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Die Zeile f) zeigt die Impulsfolge am Ausgang 52' der Taststufe 37
(vergl. Fig. 6).
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Die Zeile g) zeigt die Impulsfolge am Ausgang 53' der Taststufe 37'
(vergl. Fig. 6).
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Zu beachten ist nun folgendes: Bis zu einem Zeitpunkt t1 gibt die
Wechselrichteranlage 1 einen Wechselstromimpuls ab, da erst zu diesem Zeitpunkt
tl der Tastimpuls (vergl. Zeile e) zu Ende ist. Die ausgezogene Kurve (86') der
Fig. 7b zeigt, dass in der Zeitspanne bis tl die Frequenz = f ist, so dass die Nulldurchgänge
einer Periode den zeitlichen Abstand T aufweisen. Eine Schwingung mit der Frequenz
f ist ab Zeitpunkt tl durch eine gestrichelt gezeichnete Kurve dargestellt. Der
tatsächliche Verlauf des abklingenden Stromes im Lastkreis der Phase U ist ab Zeitpunkt
t durch die ausgezogene Kurve dargestellt, und man erkennt, dass nun die Periodendauer
T" auftritt, welche grösser ist als T.
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Wie in der Zeile b dargestellt, erscheinen am Eingang 47' der Taststufe
37' laufend Impulse mit dem zeitlichen Abstand T. Zufolge des für die Fig. 7b angenommenen
induktiven Lastfalles
tritt eine Phasenverschiebung q PA zwischen
dieser Impulsfolge (47') und den Nulldurchgängen des Laststromes (86') während des
Tastimpulses (Zeile e) auf. Die Impulsfolge am Eingang 48' ist um T/2 zeitlich verschoben.
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In der Steuerstufe 85' (vergl. Fig. 5) entsteht nun jeweils beim Ueberschreiten
der Referenzspannung URef ein Impuls, vergl. Zeile d. Die entsprechende Impulsfolge
liegt am Eingang 51' der Taststufe 37' (vergl. Fig. 1). Während der Dauer des Tastimpulses
(vergl. Zeile e) werden diese Impulse von der Taststufe 37' gesperrt. Hingegen werden
in der Tastimpulspause, d.h. ab Zeitpunkt tl, aus diesen genannten Impulsen die
besonderen Zündimpulse für das Stromventil 26' gebildet.
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Im Zeitpunkt t2 liegt der erste Nulldurchgang des Laststromes seit
Beginn der Tastimpulspause. Im Zeitpunkt t3 überschreitet der Last strom erstmals
den angenommenen Schwellwert, so dass durch die Steuerstufe 85' ein Impuls gebildet
wird, vergl. Zeile d, welcher zur Bildung eines entsprechenden besonderen Zündimpulses
für das Stromventil 26' benützt wird. Da zu diesem Zeitpunkt jedoch das Stromventil
26' ohnehin noch leitend ist, ist dieser Impuls an sich noch nicht notwendig zur
Vermeidung von Ueberspannungen, der genannte besondere Zündimpuls stört jedoch nicht.
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Ab Zeitpunkt t4 wechselt der Laststrom seine Richtung und fliesst
danach über die Diode 29'.
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Im Zeitpunkt t5 wechselt der Laststrom seine Richtung
wiederum,
und sobald er den angenommer.en Sch^*ellwert (dLlsgedrückt durch die Referenzspannung
URef) überschreitet, wird in bereits beschriebener Weise wieder ein besonderer Impuls
gebildet (vergl. Fig. 7b, Zeile d, Zeitpunkt t6), welcher zur Bildung eines weiteren
besonderen Zündimpulses für das Stromventil 261 verwendet wird, so dass ab diesem
Zeitpunkt t6 dieses Stromventil leitend ist, und der Laststrom in der Zeitspanne
von t6 bis t7 über dieses Stromventil 26' fliesst, so dass sich keine Ueberspannung
ausbildet.
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Würde man diesen besonderen Zündimpuls nicht bilden, so würde durch
Gleichrichtung der zum Wechselrichter 23 zurückgespeisten Energie am Siebkondensator
20 in bereits beschriebener Weise eine Ueberspannung erzeugt. Wiederum stellt die
schraffierte Fläche F ein Mass dar für die Grösse dieser Ueberspannung. Aus dem
Vorstehenden erkennt man, dass der beschriebene zwangskommutierte Wechselrichter
sowohl bei induktiver als auch bei kapazitiver Last und selbstverständlich auch
bei chmscher Last durch die Anwendung der besonderen Zündung einzelner seiner steuerbaren
Stromventile in Abhängigkeit von der Stärke und der Richtung des Laststromes während
der Tastimpulspause wirksam gegen Ueberspannungen geschützt wird.
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Die Figur 8 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer
Zündstufe 54'. Die übrigen Zündstufen 54", 54"', 55', 55" und 55"' sind analog ausgeführt.
Der Ausgang 52' (vergl. Fig. 1) der Taststufe 37' ist über eine Leitung 56' mit
dem Eingang 57' der Zündstufe 54' verbunden. Einer
Klemme 58' der
Zündstufe 54' wird von einer in Fig. 7 nicht gezeichneten Spannungsquelle die Betriebsspannung
zugeführt.
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Der Eingang 57' ist über einenInverter 59' mit der Basis 60' eines
ersten Transistors 61' verbunden. Als Inverter 59' eignet sich beispielsweise der
Typ SN 7406N der genannten Firma. In Figur 7 ist die Speisung des Inverters 59'
als bekannt vorausgesetzt und daher nicht gezeichnet. Der Basis 60' wird über einen
Widerstand 62' der erforderliche Basisstrom zugeführt. Im Emitterkreis des Transistors
61' liegt ein Emitterwiderstand 63' und im Kollektorkreis ein Kollektorwiderstand
64'. Der Emitter 65' des ersten Transistors 61' ist über eine Leitung 66' mit der
Basis 67' eines zweiten Transistors 68' verbunden. In Serie zu dem zweiten Transistor
68' liegt über eine Diode 69' ein dritter Transistor 70' sowie dessen Kollektorwiderstand
71'. Der Kollektor 72' des ersten Transistors 61' ist über eine Leitung 73' mit
der Basis 74' des dritten Transistors 70' verbunden. Am Verbindungspunkt 75' zwischen
dem zweiten Transistor 68' und der Diode 69' ist die Primärwicklung 76' eines Zündtransformators
77' angeschlossen. Zum Schutz gegen induktive Ueberspannungen an der Primärwidlung
76' ist elne Schutzdiode-78' parallel geschaltet. Der in der Sekundärwicklung 79'
des Zündtransformators 77' induzierte Zündimpuls wird vom Ausgang 81' dem Zündanschluss
26* des Stromventils 26' zugeführt, wobei der Ausgang 80' mit der Kathode des Stromventils
26' verbunden ist. In analoger Weise werden die am Ausgang 53' (vergl. Fig. 1) erscheinenden
Impulsfolgen über die Zündstufe 55' verstärkt und schliesslich als Zündimpulse
dem
Stromventil zugeführt.
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In analoger Weise sind die Taststufen 37 " und 37"' ausgeführt, und
auch ihnen sind Zündstufen 54'' bzw. 54''' und 55" bzw. 55"' nachgeschaltet. Die
genannten Zündstufen sind analog wie bei der ersten Phase des Wechselrichters 23
auch mit den entsprechenden Zündanschlüssen 26** bzw. 27** und 26*** bzw. 27***
bzw. Kathoden der entsprechenden Stromventile verbunden.
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Durch die mittelst der Steuereinrichtung 32 in der beschriebenen Weise
erzeugten Impulsfolgen bzw. Zündimpulse wird nun erreicht, dass zur Bildung eines
Impulses des zu erzeugenden Impulstelegramms die Stromventile 26', 26'' und 26'''
bzw. 27', 27'' und 27''' ihrer Phase entsprechend abwechselnd gezündet werden, wogegen
zur Bildung einer Impulspause in dem zu erzeugenden Impulsdiagramm die Stromventile
2i', 27" und 27"' keine Zündimpulse mehr erhalten und daher gesperrt sind, und die
Stromventile 26', 26" und 26"1 in der beschriebenen Weise zusätzliche Zündimpulse
erhalten, und zwar gemäss vorliegendem Beispiel in Abhängigkeit der Stärke und der
Richtung des Ausgangsstromes während der Tastimpulspause.
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Da für die Steuereinrichtung 32 logische Bausteine der üblichen digitalen
Elektronik verwendet werden können, welche auf einem sehr geringen Beistungspegel
arbeiten, ist der materielle Aufwand für diese Steuereinrichtung 32 äusserst bescheiden
und fällt daher wirtschaftlich neben
dem relativ grossen Aufwand
für die Leistungs'bauteile des Gleichrichters 19 und des Wechselrichters 23 nicht
in Betracht. Durch die Benützung der ohnehin vorhandenen Stromventile 26', 26'',
26"' bzw. 27', 27" und 27"' für den Tastvorgang erübrigt sich das gemäss dem Stand
der Technik übliche Tastorgan zwischen dem Gleichrichter 19 und dem Wechselrichter
23, welches zufolge des dort hohen Leistungspegels einen erheblichen materiellen
Aufwand erfordern würde.
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Das beschriebene Verfahren bzw. die dafür vorgesehene Vorrichtung
ergeben nicht nur den Vorteil des erheblich geringeren materiellen Aufwandes, sondern
auch während der Tastpausen einen wirksamen Schutz gegen Ueberspannungen.
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Es ist noch darauf hinzuweisen, dass der genannte Schutz gegen Ueberspannungen
allein schon durch die genannten, in Abhängigkeit der Stärke und der Richtung des
Laststromes gebildeten besonderen Zündimpulse zu je einem steuerbaren Stromventil
pro Phase gewährleistet ist.
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Die Zündimpulse mit der Repetitionstrequenz f, welche gemäss vorstehend
beschriebenem Ausführungsbeispiel in der Impulspause weiterhin diesem letztgenannten
Stromventil zugeführt werden, sind hiefür nicht notwendig. Sie könnten daher ebenfalls
gesperrt werden. Da sie jedoch nicht stören, ist ihre Unterdrückung während der
Impulspausen auch nicht notwendig.