DE2629406A1 - Steuergeraet fuer einen pulswechselrichter - Google Patents

Steuergeraet fuer einen pulswechselrichter

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DE2629406A1
DE2629406A1 DE19762629406 DE2629406A DE2629406A1 DE 2629406 A1 DE2629406 A1 DE 2629406A1 DE 19762629406 DE19762629406 DE 19762629406 DE 2629406 A DE2629406 A DE 2629406A DE 2629406 A1 DE2629406 A1 DE 2629406A1
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Werner Dipl Ing Dr Rasek
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Siemens AG
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/525Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency
    • H02M7/527Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency by pulse width modulation

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Description

  • Steuergerät für einen Pulswechselrichter
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für einen Pulewechselrichter, der eine Ausgangswechselspannung mit veränderbarer Amplitude und einstellbarer Prequenz der Grundschwingung an eine Last abgibt, mit einem ersten Frequenzgeber, dessen einstellbare Ausgangsfrequenz die Frequenz der Grundwchwingung der Ausgangswechselspannung festlegt, mit einem zweiten Frequenzgeber, dessen Ausgangsfrequenz höher ist als die Frequenz der Grund schwingung der Ausgangswechselspannung und als Pulsfrequenz das Zünden und Löschen der steuerbaren Hauptventile des Pulswechselrichter bestimmt, und mit einer dem ersten und dem zweiten Frequenzgeber nachgeschalteten Verknüpfungsschaltung, die die Zündsignale fUr die Haupt- und Löschventile des Pulywechselrichters bildet.
  • Bei handelsüblichen Steuergeräten für Pulswechselrichter wird im allgemeinen mit zwei verschiedenen Frequenzen gearbeitet: Zum einen mit einer ersten Frequenz, die die Frequenz der Grundschwingung der Ausgangswechselspannung des Pulswechselrichters festlegt, und zum anderen mit einer demgegendber höheren zweiten Frequenz, die gleich der Pulsfrequenz iet, mit der jedes der steuerbaren Hauptventile des Pulswechselrichters pro Periode der Grundschwingung gezündet und gelöcht wird. Ein solche handelsübliches Steuergerät kann nach zwei verschiedenen Prinzipien konstruiert sein: 1) Nach dem ersten Prinzip ist die Pulsfrequenz völlig unaghängig von der ersten Frequenz, d.h. die Pulsfrequenz wird von einem gegenüber einem erPten Frequenzgeber völlig freilaufenden zweiten Frequenzgeber erzeugt. Bei einem Steuergerät dieser Art können sich beide Frequenzen unerwünschtermaßen unabhängig voneinander ändern, z.B. hin- und herschwanken. Beginn und Ende der einzelnen an der Last liegenden Spannungezeitflächen (Spannungsimpulse) sind daher nicht definiert. Dadurch können sich in der Ausgangswechselspannung des Pulswechselrichters unerwünschte Unterschwingungen (Schwebungen, @@@stellen. Die Auswirkungen dieser Unterschwingungen kann man zwar dadurch gering halten, daß man eine sehr hohe Pulsfrequenz wählt. Dies erfordert aber einen besondere aufwendigen und daher teueren Leistungsteil des Steuergeräte; außerdem sind maximale Arbeitsfrequenz und Leistung stark begrenzt.
  • 2) Nach dem zweiten Prinzip ist die Pulsfrequenz phasensynchron an die erste Frequenz angekoppelt, d.h. die Pulsfrequenz iet stets ein ganzzahliges Vielfaches der erPten Frequenz, und zwar unabhängig von jeder Änderung der ersten Frequenz. Auch ergibt ich die Frequenz der Grundschwingung der Ausgangaswechselspannung stets durch Division der Pulsfrequenz durch dieselbe ganze Zahl. Beginn und Ende der an der Last liegenden Spannungszeitflächen (Spannungsimpulse) sind daher immer eindeutig definiert. Ein solches Steuergerät hat optimale Betriebseigenschaften. Doch ist der konstruktive Aufbau, vor allem dann, wenn ein kontinuierlicher Pulsfrequenzwechsel bei Wechsel von einem Bereich der Frequenz der Grundschwingung in einen anderen durchgefUhrt werden soll, überaus aufwendig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung i.t es, ein Steuergerät der eingange genannten Art anzugeben, das einerseits die erwähnten Unterschwingungen in der Ausgangswechselspannung des Pulswechselrichter weitgehend vermeidet und das andererseits mit einem vertretbaren technischen und finanziellen Aufwand konstruktiv realisiert werden kann.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß den beiden widertretenden Forderungen durch eine "Teilsynchronisation", d.h.
  • durch eine nur in gewissen regelmäßigen Zeitabständen vorgenommene feste Zuordnung der Phase eines pulsfrequenten Ausgangssignals zur Phase der Grund schwingung der Ausgangswechselspannung, genüge getan werden kann.
  • Demgemäß wird die genannte Aufgabe bei einem Steuergerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgangsfrequenz des ersten Frequenzgebers als ein ganzzähig Vielfaches der Frequenz der Grund schwingung der Aupgangswechselspannung gewählt ist, daß als zweiter Frequenzgeber ein freilaufender Frequenzgenerator mit einem Synchronieiereingang vorgesehen ist, dessen Ausgangsfrequenz höher oder allenfalls gleich der Ausgangsfrequenz des erPten Frequenzgebers ist, und daß der Ausgang des ersten Frequenzgebers an den Synchronieiereingang des zweiten Frequenzgeber angeschlossen ist.
  • Die Ausbildung der nachgeschalteten Verknd.pfungsschaltung richtet sich nach den speziellen praktischen Begebenheiten, also z.B. nach dem verwendeten Pulswechselrichtertyp, nach der Anzahl der steuerbaren Ventile, usw.
  • Beim erfindungsgemäßen Steuergerät wird eine "eileynchroniPation" in der Weise durchgefUhrt, daß der an pich freilaufende Frequenzgenerator in gewissen Zeitabständen getaktet wird, wobei jedesmal der Freilauf unterbrochen wird.
  • Ein solches Steuergerät arbeitet besser als ein solches mit freilaufender Pulsfrequenz (erstes Prinzip) und kann billiger realisiert werden als ein solches mit vollsynchroner Zuordnung der beiden Frequenzen (zweites Prinzip). Da bei diesem Steuergerät die Ausgangsfrequenz (Pulsfrequenz) des zweiten Frequenzgebers nicht notwendigerweise ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz der Grundschwingung der Ausgangswechselspannung ist, kann man sehr einfache und billige Frequenzgeber zur Erzeugung der beiden Frequenzen heranziehen. Im stationären Betrieb werden durch dieses Steuergerät überhaupt keine Unterschwingungen in der Ausgangswechselspannung hervorgerufen.
  • Die Phasensynchronisation geschieht bei dem erfindungsgemäßen Steuergerät mit einem Vielfachen der Frequenz der Ausgangswechselspannung, vorzugsweise jedoch mit dem p-fachen der Frequenz der Ausgangswechselspannung, wobei p die Pulszahl des Pulswechselrichters ist.
  • Weitere bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steuergeräte eind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Ein Vorteil der Erfindung besteht in einer beträchtlichen Erhöhung der Ausgangsfrequenz (z.B. bis 1000 Hz) von Pulswechselrichtern durch ausgangsfrequenzabhängige Regelung der Pulefrequenz.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im fulgenden anhand von 7 Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein erfindungPgemäßes- Steuergerät für einen Pulewecheelrichter, der sechspulsig betrieben wird, Fig. 2 den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals des ersten Frequenzgebers, Fig. 3 den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals des zweiten Frequenzgebers, wenn dieeer als rückPtellbarer Sägezahngenerator ausgebildet ist, Fig. 4 den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals eine Vergleichsgliedes, das dem zweiten Frequenzgeber nachgeschaltet iet, Fig. 5 den zeitlichen Verlauf eines Ausgangssignals einer Impuleformerstufe, die vom ersten Frequenzgeber gespeist ist, Fig. 6 den zeitlichen Verlauf eines UND-Gliedes, das Zündsignale für ein Hauptventil des Pulswechselrichters bildet, und Fig. 7 den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals eine weiteren UND-Gliedes, das Ztlndsignale fEr ein weitere Hauptventil bildet.
  • Nach Fig. 1 speist ein Pulswechselrichter 2, der eingangsseitig an eine beliebig ausgestaltete Gleichspannungsquelle 3 angeschlossen ist, eine ein- oder mehrphasige Last 4 mit einer Augangswechselspannung Ua. Die Frequenz f der GrundPchwingung der Ausgangswechselspannung Ua ist veränderbar. Dieser Freqenz fa ist im allgemeinen recht niedrig; sie liegt z.B. im Bereich von 0 bis 100 Hz. Als Last 4 können insbesondere eine oder mehre re Synchron- oder Asynchronmaschinen vorgesehen Pein.
  • Der Pulswechselrichter 2 kann in beliebiger bekannter weise ausgebildet Pein, z.B. nach der Deutschen Offenlegungsschrift 2 007 567.
  • Zur Erzeugung von Steuersignalen für die Hauptventile des Pulswechselrichters 2 ist ein Steuergerät 5 vorgesehen. Als Hauptventile können beispielsweise Transistoren oder abschaltbare Thyristoren verwendet werden. Im folgenden wird aber davon ausgegangen, daß als Hauptventile Halbleiterventile wie Thyristoren eingesetzt werden. Dann enthält der Pulswechselrichter neben den steuerbaren Hauptventilen auch Pteuerbare Löschventile und gegebenenfalls auch steuerbare Nachladeventile, die ebenfalls als Thyristoren ausgebildet sein können. Im folgenden wird der Einfachheit halber angenommen, daß der Pulswechselrichter 2 insgesamt sechs (nicht gezeigte) Hauptventile in Drehstrombrücken-Schaltung und für jede Hauptventil ein (nicht gezeigtes) Löychventil enthält, und daß er p-pulsig betrieben wird, wobei vorliegend p = 6 sein Poll. Das Steuergerät 5 erzeugt somit ZEndsignale v1 bie v6 für die Hauptventile und Zündsignale w1 bis w6, von denen nur die Leitungsverbindung für das Zündsignal w4 in Fig. 1 eingezeichnet ist, für die Löschventile.
  • Nach Fig. 1 enthält das Steuergerät 5 einen ersten Frequenzgeber 6, der als Niederfrequenzoszillator ausgebildet sein kann und ein zeitlich rechteckiges Ausgangssignal g abgibt. Die Frequenz des Ausgangssignals g ist auf den p-fachen Wert der gewünschten Frequenz f der Grundschwingung eingestellt. Ein solches Ausgangssignal g ist in Abhängigkeit von der Zeit t in Fig. 2 dargestellt. Innerhalb einer Periode Ta der Frequenz fa werden p = 6 Spannungeblöcke abgegeben. Am Ende einer jeden Sechstel-periode Ta /6 liegt die Abfallflanke eines Spannungsblocks. Diepe Abfallflanken werden, wie später noch näher erläutert wird, zum Schalten der nachgeordneten Bauelemente verwendet. Die Lage der einzelnen Anstiegsflanken der Spannungsblöcke ist vorliegend ohne Bedeutung. Die in Fig. 2 an der Zeitachse eingezeichneten Zahlen n = 1 ... 6 bezeichnen jeweils das Ende einer Sechstel-periode Ta/6.
  • Die Frequenz des Ausgangssignals g kann am Frequenza.teuereingang 7 des Frequenzgebers 6 mittel eines Frequenzsteuersignals h auf den Wert 6fa eingestellt werden. Dieses Frequenzsteuersignal h wird entweder fest oder nach einem Zeitprogramm vorgegeben.
  • Es kann aber auch in einem Frequenzregelkreis gebildet werden.
  • Das Frequenzsteuersignal h bestimmt somit die Cröße der Frequenz der Grund schwingung der Ausgangswechselspannung.
  • Das Steuergerät 5 enthält weiterhin einen zweiten Frequenzgeber 8, der ale Hochfrequenzoszillator auPgebildet ist. Hierbei handelt es sich um einen im Grunde freilaufenden, jedoch rückstellbaren Frequenzgenerator konventioneller Bauart. Ein solcher Frequenzgenerator, an den keine hohen Anforderungen hinsichtlich Peiner Frequenzstabilität zu ptellen sind, ist relativ preiswert zu realisieren oder im Handel erhältlich. Die Frequenz fk diese zweiten Frequenzgeber 8 kann durch seinen inneren Schaltungeaufbau festgelegt sein. Abweichend davon ist in Fig. 1 eine Ausführungsform dargestellt, deren Frequenz fk durch ein Frequenzsteuersignal j am Frequenzsteuereingang 9 eingestellt wird.
  • Das Frequenzsteuersignal j kann beispielsweise direkt oder aber nach einer vorgegebenen Kennlinie mit Hilfe eines FunktionPgenerators 10 aus dem Frequenzsteuersignal h des eraten Frequenzgebers 6 gewonnen sein. Die gleichzeitige Führung der beiden Frequenzen 6fa und fk in Abhängigkeit vom Frequenzsteuersignal h kann bei drehzahlregelbaren Antrieben von besonderem Vorteil sein.
  • Bs soll besonders betont werden, daß der zweite Frequenzgeber 8, obschon ein Frequenzsteuereingang 9 vorgesehen sein kann, gleichwohl als freilaufender Frequenzgenerator ausgebildet ist. D.h.
  • es besteht im Grunde keine phasengenaue Frequenzkopplung. Besonder hohe qualitative Anforderungen sind - wie bereits ausgeführt - an den zweiten Frequenzgeber 8 nicht zi: stellen. Das Frequenzsteuersignal j oder der innere Aufbau braucht nämlich nur eine ungefähre Einhaltung der Frequenz fk während einer Periode der Frequenz 6fa zu bewirken. Kleine Frequezschwankungen, die bei einem preiswerten Frequenzgenerator häufig auftreten, sind für die Funktion des Steuergeräte 5 unerheblich.
  • Die Frequenz fk des zweiten Frequenzgebers 8 bestimmt die Pulfrequenz des Pulswechselrichters 2 hinsichtlich der ZUndung und Löschung der Ventile. Der zweite Frequenzgeber 8 wird entweder so ausgesucht oder mittels des Frequenzsteuersignals j jeweils PO gesteuert, daß die Frequenz fk im Normalfall etwa den dreibi sechsfachen Wert der Frequenz pf besitzt. Die Ausgangsfrequenz fk liegt also im Normalfall über der Ausgangsfrequenz pfa des ersten PrequenzgeberP 6; allenfalls sind beide Frequenzen gleich groß. Die Ausgangsfrequenz fk kann aber auch, wenn größere Schaltverluste der Ventile des Pulswechselrichters 2 in Kauf genommen werden können, um einiges über dem sechsfachen Wert der Ausgangsfrequenz pf liegen.
  • Als zweiter Frequenzgeber 8 kann prinzipiell ein beliebiger Frequenzgenerator, z.B. ein Rechteckimpulsgenerator, verwendet werden. Im folgenden wird aber vorausgesetzt, daß ein Sägezahngenerator vorgeeehen ipt. Ein solcher Sägezahngenerator kann in einfacher Weiee aus einem als Integrator geschalteten Verptärker in integrierter Schaltungstechnik bestehen.
  • Der freilaufende zweite Frequenzgeber 8 weist eine Besonderheit auf, nämlich einen Synchronisiereingang 11. Es handelt sich dabei um einen REckstelleingang, Uber den eine sogenannte "Teilsynchronisierung" oder "Einsatzsynchronsierung" der Ausgangsfrequenz fk mit der Ausgangsfrequenz pf des ersten Frequenzgebers 6 erfolgt. Dazu wird das am Ausgang des ersten Frequenzgebers 6 abgegriffene Ausgangssignal g über eine Verbindungsleitung 12 dem Synchronisiereingang 11 des zweiten Frequenzgebers 8 zugeführt. Diese Leitungsverbindung bewirkt die "Teilsynchronisierung11 in der Weise, daß zu Beginn einer jeden Sechstel-periode Ta/6 der Frequenz faw alpo in den Punkten n = 0 .. 6, der zweite Frequenzgeber 8 synchronisiert wird. Mit anderen Worten: In Periodenabständen der Ausgangsfrequenz pfa oder auch eines Vielfachen davon nimmt das Ausgangssignal k des zweiten Frequenzgebers 8 immer wieder denselben Zustand, z.B. den Zustand Null, an. Zwischen diesen Punkten n = 0,1, ... 6 kann der zweite Frequenzgeber 8 frei laufen.
  • Im Zeitdiagramm von Fig. 3 ist dies für den alP Frequenzgeber 8 verwendeten Sägezahngenerator dargestellt. Hier ist das Ausgangssignal k des zweiten Frequenzgebers 8 über der Zeit t fUr mehr als eine Periode Ta aufgetragen. Dap Ausgangssignal k ist eine Sägezahnspannung. Sie läuft pro Sechstel-periode Ta/6 etwa viermal zeitlich linear jeweils bis zu einem konstanten Spitzenwert hoch; nach Erreichen dieses Spitzenwertes erfolgt eine ZurEcksetzung auf den Ausgangswert 0.
  • Ein solches ZurUckvetzen auf den Ausgangswert 0 erfolgt nicht nur selbsttätig jeweils viermal zwischen benachbarten Punkten n = 0 ... 6, sondern infolge der ZufUhrung des Ausgangssignals g zusätzlich auch-jeweile zwangsweise am Ende jeder Sechstelperiode Tal 6, also zu den Punkten n = 1 ... 6. Diese zwangsweise Zurücksetzung erfolgt- völlig unabhängig davon, wie hoch das Ausgangssignal k an diesem Punkt n = 1 ... 6 gerade ist.
  • Beispielsweise ist in Fig. 3 bei n = 0 gerade ein relativ hoher und bei n = 2 ein relativ niedriger Wert erreicht. Vor den Punkten n = 0, 1, ... 6 erscheint somit in Fig. 3 jeweils eine Signalzacke, deren Höhe zwischen 0 und dem erwähnten Spitzenwert liegt.
  • In jeden Punkt n = 0, 1 ... 6 wird also die Sägezahnepannung auf 0 zurUckgeetellt. Sie macht hier einen Phasensprung. Dadurch ist sichergestellt, daß zu Beginn einer jeden Sechetel-periode Ta /6 der Hochlauf neu beginnt. Man kann also sagen, daß durch die geschilderte Aufschaltung des Ausgangssignals g auf den Synchronisiereingang 11 des zweiten Frequenzgebers 8 eine "Teilsynchronisation", nämlich eine Synchronisation an den auQgewählen Punkten n = 0, 1 ... 6 mit Beginn eines Sägezahns bewirkt wird.
  • Abweichend von der bisherigen Schilderung kann im alls Fall die Periode Ta der Frequenz f in eine gewisse Anzahl z von Teilperioden zerlegt werden, wobei z ungleich p sein kann.
  • Auch hierbei erfolgt die Teilsynchronisierung des zweiten Frequenzgebers mittels des Ausgangssignals g jeweils zu Beginn einer jeden Teilperiode. Vorzugsweise wird man jedoch die Anzahl z gleich der einfachen oder aber gleich der mehrfachen Pulszahl p wählen, weil man dann mit wenigen Bauelementen auskommt und somit zu einem besonders einfachen Aufbau des Steuergeräte 5 gelangt.
  • Nach Fig. 1 wird das Ausgangssignal k einem Spannungsvergleichsglied 14, vorliegend einem Grenzwertmelder mit bistabiles Eippverhalten, zugeführt. Hier wird es mit einem Referenzæignal r, z.B. einer einstellbaren Steuergleichspannung, betragsmäßig verglichen. Der Grenzwertmelder, ein bistabiles Bauelement, geht von einem Ausgangszustand in einen anderen Ausgangs zustand über, wenn das ihm zugefUhrte Eingangs signal k betragsmäßig größer oder kleiner als das Referenzsignal r wird.
  • Die Funktion des Spannungsvergleichsgliedes 14 ist aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich. Je nachdem, wie der Signalvergleich ausfällt, kippt das vom Spannungsvergleichpglied 14 abgegebene Ausgangssignal 1 vom einen in den anderen Zustand. Jedem der in-Fig. 3 eingezeichneten Schnittpunkte entspricht somit eine Anætiegæ- oder Abfallflanke in Fig. 4. Das Ausgangssignal 1 des Spannungevergleichegliedee 14 besteht nach Fig. 4 aus einer Folge von Rechteckimpulsen. Ausschnitte aus dieser Folge, die mit Hilfe einer Verknüpfungsschaltung 15 gebildet werden, werden zur An steuerung der steuerbaren Ventile des Pulswechselrichters 2 verwendet. Der Signalzustand 1 in Fig. 4 bedeutet dabei Zünden, während der Signalzuetand 0 Löschen des betreffenden Ventils bedeutet.
  • An der in Fig. 4 dargestellten Folge von Rechteckimpulsen ist bemerkenswert, daß die zwischen benachbarten Punkten n = 0 ... 6 liegenden Impulse etwa äquidistant sind und jeweils gleiche Breite besitzen; die direkt an den Punkten n = 0 ... 6 liegenden Impulse haben jedoch eine abweichende Breite. Mit Hilfe Nachgeschalteter (nicht gezeigter) bekannter Sicherheitsschaltungen, im wesentlichen bestehend aus Zeitstufen, wird sichergestellt, daß die von Hauelementen und Schaltung erforderlichen Sicherheitszeiten eingehalten werden.
  • Aus den Figuren 3 und 4 geht auch hervor, daß die LUcken zwichen den einzelnen Rechteckimpulsen im Ausgangssignal 1 des Spannungsvergleichsglieder 14 mit steigendem Referenzsignal r kleiner werden. Die einzelnen Hauptventile sind daher pro Periode Ta länger gezündet, was eine Erhöhung der GrundschwingungP-amplitude der Ausgangswechselspannung Ua bedeutet. Über die Höhe des Referenzsignals r wird Pomit die Höhe des zeitlichen Mittelwerts der Ausgangswechselspannung Ua gesteuert.
  • Das Ausgangssignal g des ersten Frequenzgebers 6 wird nicht nur dem Synchronieiereingang 11 des zweiten Frequenzgebers 8, sondern auch dem Eingang einer Impulsformerstufe 16 zugeführt, die Bestandteil der Terkndpfungppchaltung 15 ist. Die Impulsformerstufe 16 enthält in bekannter Weise Ringsähler, Impulsverteiler und Bauelemente zur Bildung von Langimpulsen oder Impulsketten fEr die Zündung der Ventile. Sie gibt Ausgangssignale m1 bis m6 ab. Ein Ausgangssignal ml mit einem Langimpuls, der sich Uber zwei Sechetel-perioden 2Ta/6 ertreckt und SUr das in der ZEndfolge erste (nicht gezeigte) Hauptventil betimmt ist, ist in Fig. 5 dargestellt. Der Langimpuls erstreckt sich hier vom Punkt n = O bis zum Punkt n = 2. Die weiteren Langimpulse in den weiteren (nicht gezeigten) Ausgangssignalen m2 bis m6 ind jeweils demgegenUber und gegeneinander um Ta /6 zeitversetzt.
  • Nach Fig. 1 werden die Ausgangssignale ml und 1 den beiden Eingängen eine UND-Gliedes 21 zugefUhrt. Entsprechend werden auch die weiteren Ausgangssignale m2 bis m6 jeweils zusammen mit dem Ausgangs signal 1 weiteren UND-Gliedern 22 bis 26 zugefUhrt. Das UND-Glied 21 bildet durch UND-Verknüpfung seiner beiden Eingangssignale das Zündsignal v1 für das erste Hauptventil des Pulswechselrichtere 2. Im allgemeinen werden hierbei noch ein Impulsverstärker und eine Übertragerbaugruppe verwendet. Entsprechend bilden die weiteren UND-Glieder 22 bis 26 die ZEndsignale v2 bis v6 fUr die weiteren Hauptventile.
  • Der zeitliche Verlauf der von den UND-Gliedern 21 und 22 abgegebenen ZUndeignale v1 bzw. v2 fEr die in der ZUndfolge aufeinanderfolgenden Hauptventile ist in Fig. 6 und 7 dargestellt; ie können noch von HF-Impulsketten überlagert ein. Hieraus wird deutlich, daß der Impuleverlauf von Fig. 6 eine nach Maßgabe von Fig. 5 ausgeblendete Teilfolge der Impuls folge von Fig.
  • 4 ist. Aus Fig. 6 ist weiter ersichtlich, daß an den Punkten n = 0 und n = 2, also zu Beginn und am Ende der Zweischstelperiode 2Ta/6, eine strenge Zuordnung erfolgt. Zwischen diesen beiden Punkten n = 0 und n = 2 kann ich die Impulsfolge jedoch je nach Verhalten des zweiten Frequenzgebers 8 frei ausbilden.
  • Entsprechendes gilt auch fEr Fig. 7. An den Punkten n = 1 und n = 3 erfolgt eine strenge Zuordnung, während dazwischen eine durch den Freilauf in den Frequenzgeber 8 vorgegebene Impulsfolge in Erscheinung tritt.
  • Bei einer Vergrößerung des Referenzsignals r verkleinern sich, wie bereits oben auegefAhrt, die LUcken zwischen den Impulsen von Fig. 4; demzufolge ergibt sich auch eine Verkleinerung der ImpulslEcken in den Figuren 6 und 7. Die hat eine höhere Ausgangswechselspannung Ua zur Folge.
  • Zur Bildung von Löschsignalen w1 bis w6 für die voraussetzungsgemäß vorhandenen sechs Löschventil ist in der Verknüpfungsschaltung 15 noch eine logische Schaltung 30 vorgesehen, die von den Ztlndsignalen v1 bis v6 gespeist ist. Die Methode der "Teilsynchronisierung" durch Synchronisierung des Sägezahneinsatzes wird hier also auch zur Bildung von Löschimpulsen herangezogen.
  • Es soll abschließend noch auf einen besonderen Vorteil des in Fig. 1 dargestellten Steuergeräte 5 hingewiesen werden. Die Ausgangsfrequenz des erPten Frequenzgebers 6 kann bei konstanter Ausgangsfrequenz fk des zweiten Frequenzgebers 8 erhöht werden, bis fk = P . f gilt. Dadurch ist ein kontinuierlicher Übergang von der bisher erläuterten Impulsbreitensteuerung oder von einer Impulsfrequenzsteuerung zur Phasenanschnittsteuerung zwecks Veränderung der Ausgangsspannung Ua möglich; die Ausgangs spannung kann auch bei extrem hohen Frequenzen noch verändert werden.
  • 12 PatentansprUche 7 Figuren L e e r s e i t e

Claims (12)

  1. Patentansprüche 1. Steuergerät für einen Pulewechselrichter, der eine Auygangewechselspannung mit veränderbarer Amplitude und einstellbarer Frequenz der Grundschwingung an eine Last abgibt, mit einem ersten Frequenzgeber, dessen einstellbare Ausgangsfrequenz die Frequenz der GrundPchwingung der Ausgangswechselspannung festlegt, mit einem zweiten Frequenzgeber, dessen Ausgangsfrequenz höher ist als die Frequenz der Grundschwingung der Augangswechselspannung und als Pulefrequenz das Zünden und Löschen der steuerbaren Hauptventile des Pulswechselrichters bestimmt, und mit einer dem ersten und dem zweiten Frequenzgeber nachgeschalteten Verknüpfungsschaltung, die die Zündsignale ftir die Haupt- und Löschventile des Pulewechselrichters bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsfrequenz (pfa) des ersten Frequenzgebars (6) als ein ganzzahlig Vielfaches der Frequenz (fa) der Grundschwingung der Ausgangswechselspannung (Ua) gewählt ist, daß als zweiter Frequenzgeber (8) ein freilaufender Frequenzgenerator mit einem Synchronisiereingang (11) vorgesehen ist, dessen Ausgangsfrequenz (fk) höher oder allenfalls gleich der Ausgangsfrequenz des des ersten Frequenzgebers (6) ist, und daß der Ausgang des ereten Frequenzgebers (6) an den Synohronisiereingang (11) des zweiten Frequenzgebers (8) angeschlossen list.
  2. 2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das ganzzahlig Vielfache gleich der Pulezahl (p) des Pulywechselrichters (2) gewählt ist.
  3. 3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsfrequenz (fk) ) des zweiten Frequenzgebers (8) um den Faktor 3 bis 6 größer ist als die Ausgangsfrequenz (pfa) des ersten Frequenzgebers (6).
  4. 4. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als erster Frequenzgeber (6) ein Rechteckgenerator vorgesehen ist.
  5. 5. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als zweiter Frequenzgeber (8) ein Sägezahngenerator vorgeeehen ist, der im Takte des an seinen Synchronisiereingang (11) gelegten Ausgangssignals (g) des ersten Frequenzgebers (6) riickstellbar ist.
  6. 6. Steuergerät nach Anepruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sägezahngenerator ein ale Integrator geschalteter Verstärker ist, dessen Ausgangssignal pro Periode der Ausgangsfrequenz von von einem Ausgangswert aus zeitlich linear ansteigt und bei Erreichen eines vorgegebenen Spitzenwertee auf den Ausgangswert zurückfällt (Fig. 3).
  7. 7. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Frequenzgeber (8) einen Frequenzsteuereingang (9) aufweiset, der mit dem Frequenzsteuereingang (7) des ersten Frequenzgebers (6) verbunden ist.
  8. 8. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Frequenzgeber (8) ein Vergleichsglied (14) nachgeschaltet ist, das von einem Referenzsignal (r) beaufschlagt ist und ein aus Impulsen zusammengesetztes Ausgangssignal (1) abgibt, wobei die Breite der Lücken zwischen den Impulsen in Abhängigkeit des Referenzsignals (r) steuerbar ist.
  9. 9. Steuergerät nach einem der Anspräche 1 bie 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Frequenzgeber (8) ein Vergleicheglied (14) nachgeschaltet ist, das von einem Referenzsignal (r) beaufschlagt ist und ein aus Impulsen zusammengesetztes Ausgangssignal (1) abgibt, wobei sich bei konstanter Impulsbreite die Impulsfrequenz ändert.
  10. 10. Steuergerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleichsglied (14) ein Grenzwertmelder mit bistabilem Kippverhalten vorgesehen ist.
  11. 11. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkntipfungsechaltung (15) mindestens ein-UND-Glied (21 bis 26) zur UND-Verknüpfung des Ausgangssignals (g) des ersten Frequenzgebers (6) mit dem Ausgangssignal (k) des zweiten Frequenzgebers (8) enthält.
  12. 12. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkndpfungeechaltung (15) eine an den ersten Frequenzgeber (6) angeschlossene Impulsformerstufe (16) enthält.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0089627A2 (de) * 1982-03-18 1983-09-28 Vee Arc Corporation Asynchrongesteuerte Trägermodulation
EP0254290A2 (de) * 1986-07-25 1988-01-27 Hitachi, Ltd. Verfahren und Einrichtung für die Steuerung eines pulsbreitenmodulierten Wechselrichters

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0089627A2 (de) * 1982-03-18 1983-09-28 Vee Arc Corporation Asynchrongesteuerte Trägermodulation
EP0089627A3 (de) * 1982-03-18 1984-03-28 Vee Arc Corporation Asynchrongesteuerte Trägermodulation
EP0254290A2 (de) * 1986-07-25 1988-01-27 Hitachi, Ltd. Verfahren und Einrichtung für die Steuerung eines pulsbreitenmodulierten Wechselrichters
EP0254290A3 (en) * 1986-07-25 1988-11-09 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for controlling a pwm inverter

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JPS533621A (en) 1978-01-13

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