-
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