DE2643645C3 - Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für einen nerzgeführten Stromrichter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs I.

Eine solche Steuereinrichtung ist beispielsweise aus dem Fachbuch »Industrieelektronik« von D. Ernst und D. Ströle, Springer-Verlag Berlin-Heidelberg-New York, 1973, Seiten 52 bis 56, bekannt. Sie kann in digitaler oder analoger Bauweise ausgeführt sein. Die Steuereinrichtung sorgt dafür, daß die Ventile des an ein Wechselspannungsnetz angeschlossenen Stromrichters mit Steuerimpulsen von einstellbarem Steuerwinkel synchron zur Netzwechselspannung versorgt werden. Die bekannte analoge Steuereinrichtung umfaßt einen oder mehrere Integratoren, die wiederholt von einer mit der Netzwechselspannung synchronisierten Synchronisierschaltung in einem Bezugspunktgestartet und nach Durchlaufen eines Steuerbereichs wieder zurückgestellt werden. Die Integratoren bilden dadurch an ihren Ausgängen Sägezahnspannungen, mit denen durch eine Stufe zur Impulsformung durch Vergleich jedesmal Steuerimpulse dann gebildet werden, wenn die Sägezahnspannungen den Wert der vorgegebenen Steuerspannung erreicht haben.

Bei der technischen Ausführung einer Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter treten Unsymmetrien zwischen den einzelnen Steuerimpulsen, die den Ventilen des Stromrichters zugeführt werden, auf. Diese unsymmetrien sind bedingt durch die Toleranzen der verwendeten Bauelemente und durch die Unsymmetrie der vom Wechselspannungsnetz abgeleiteten Synchronisierspannungen. Bei Verwendung der bereits erwähnten Sägezahngeneratoren beispielsweise sind diese nur im Startzeitpunkt mit der Netzwechselspannung synchronisiert; nach dem Start laufen sie frei, bis sie wieder zurückgestellt werden. Der Hochlauf kann bei den einzelnen Sägezahngcncratoren etwas verschieden vonstatten gehen. Die Steuerimpulse für die Ventile des Stromrichters werden somit nicht stets in konstanten Zeitabständen abgegeben; vielmehr kann der Abstand zueinander schwanken. Solche Unsymmetrien können durch Justierarbeiten an der Steuereinrichtung nur zum Teil für eine begrenzte Zeit eliminiert werden. Seilet bei sorgfältiger Einstellung ergibt sich bei handelsüblichen Steuereinrichtungen, die zur Eigcntaktgebung eines selbstgeführten Stromrichters herangezogen werden, nur eine Konstanz, die etwa bei ± 1" el liegt.

In der deutschen Auslegeschrift 2 010046 wird eine Steuereinrichtung für einen Stromrichter beschrieben, bei der eine hohe Zündwinkclsymmetrie dadurch erreicht wird, daß die Zündimpulse von einem selbstsehwingenden Oszillator abgeleitet werden, dessen Frequenz im Rahmen einer Stromregelung nachgestellt und dadurch zwangsläufig mit der Netzfrequenz synchronisiert wird. Diese Steuereinrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Verstellung des Steuerwinkels für die Ventile des Stromrichters nur langsam erfolgen darf. Für antriebstechnische Anwendungen ist diese bekannte Steuereinrichtung nur bedingt geeignet.

Bei einer weiteren bekannten Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter (»Techn, Mitt. AEG-Telefunken« 1973, S, 257-264), die ebenfalls mit einem selbstschwindenden Oszillator arbeitet, wird die Impulslage mit der Phasenlage der synchronen Netzspannung verglichen und proportional zur Steuerspannung geregelt. Da diese Regelung sehr langsam sein kann, werden durch sie keine Symmetriefehler verursacht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Steuereinrichtung ohne Verwendung eines selbstschwingenden Oszillators mit vertretbarem Aufwand durch eine Zusatzeinrichtung so auszugestalten, daß die Steuerimpulse automatisch Symmetrien werden. Es soll also dafür gesorgt werden, daß die einzelnen Steuerimpulse der Ventile des Stromrichters — solange die vorgegebene Steuerspannung sich nicht ändert — in aquidistanten Zeitabstünden abgegeben werden, wobei die Konstanz dieser Abstände weit besser sein soll als bei der bekannten Steuereinrichtung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ermöglicht eine hohe Symmetrie der Steuerimpulse unabhängig von Toleranzen der verwendeten Bauelemente. Da die Zahl und die Amplitude der Oberschwingungen in der Ausgangsspannung eines netzgeführten Stromrichters wesentlich von der Impulssymmetrie der verwendeten Steuereinrichtung abhängt, wird durch die erreichte Erhöhung der Impulssymmetrie auch eine Verringerung der Oberschwingungen in der Ausgangsspannung erzielt. Die umfangreichen Justierarbeiten an der Steuereinrichtung, die bisher in regelmäßigen Zeitabständen erforderlich waren, können entfallen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einschließlich der in den Unteransprüchen genannten Ausgestaltungen wird im folgenden an Hand von 8 Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter, die eine Zusatzschaltung zur Ausregclung von Impulsunsymmetrien enthält,

Fig. 2 die zugehörige Steuerspannung, Zusatzsteuerspannung und Sägezahnspannung in Abhängigkeit von der Zeit,

Fig. 3 ein Summcnsignal in Abhängigkeit von der Zeit,

Fig. 4 ein verzögertes Summensignal in Abhängigkeit von der Zeit,

Fig. 5 ein weiter verzögertes Summcnsignal in Abhängigkeit von der Zeit,

Fig. 6 das Ausgangssignal einer Zählstufc in Abhängigkeit von del Zeit,

Fig. 7 ein weiteres Ausgangssignal einer weiteren Zählstufe in Abhängigkeit von der Zeit, und

Fig. Sein korrigiertes Summensignal in Abhängigkeit von der Zeit.

Nach Fig. 1 ist eine im oberen Teil der Abbildung dargestellte handelsübliche analoge Steuereinrichtung für einen dreiphasigen netzgeführten Stromrichter mit einer besonderen Zusatzeinrichtung 2 ausgerüstet. Diese Zusatzeinrichtung 2 stellt eine Impulssymmetrie-Regeleinrichtung dar, die unter Überlagerung einer Zusatzsteucrspannung über die Steuerspannung in die handelsübliche Steuereinrichtung eingreift.

Die Steuereinrichtung umfaßt eine Synchronisierschaltung 4, der von einem Wechselspannungsnetz

mit den Klemmen R, S, T, an das ein (nicht gezeigter) netzgefiihrter Stromrichter mit steuerbaren Ventilen in Brückenschaltung angeschlossen ist, eine dreiphasige Synchronisierspannung zugeführt ist. Die Netzfrequenz f_n=\IT_n beträgt z.B. 50 Hz. Die Synchronisierschaltung 4 formt nach Maßgabe der Nulldurchgänge der Synchronisierspannung drei entsprechende rechteckförmige Ausgangsspannungen. Diese werden einem ersten Eingang einer Generatorschaltung 6 zugeführt.

Die Generatorschaltung 6 enthält drei Sägezahngeneratoren, die um 60° el versetzt arbeiten. Einem zweiten Eingang der Generatorschaltung 6 wird über ein Additionsglied 8, z. B. über einen Operationsverstärker, von einem Eingangsverstärker 10 eine verstärkte Steuerspannung U_c zugeführt. Am Eingang des Eingangsverstärkers 10 liegt eine Steuerspannung u_c, die beispielsweise in einem Regelkreis gebildet sein kann. Mit dieser Steuerspannung »■ wird die Ausgangsspannung des Stromrichters beeinflußt.

An den Ausgang der Generatorschaltung 6 ist eine Stufe 12 zur Impulsformung und Impulsverstärkung angeschlossen. Diese bildet die Steuerimpulse /Jl, p2,... p6 für die sechs steuerbaren Ventile, insbesondere Thyristoren, des netzgeführten Stromrichters. Im symmetrischen Fall beträgt der zeitliche Abstand aufeinanderfolgender Impulse genau T_n/6.

Die Zusatzeinrichtung 2 enthält an ihrem Eingang ein UND-Glied 16, dem sämtliche Steuerimpulse pi bis p6 zugeführt sind. Das UND-Glied 16 faßt die Steuerimpulse p\ bis p6 zu einem Summensignal a in Form einer Impulskette zusammen.

Das Summensignal α wird einer ersten Verzögerungsstufe 18 zugeleitet. Die Verzögerungszeit T₁ dieser Verzögerungsstufe 18 ist fest eingestellt. Dazu ist ihr Steuereingang 20 an ein Einstellorgan 22 angeschlossen, das als Potentiometer dargestellt ist. Die Verzögerungszeit T₁ ist im vorliegenden Fall /„/12, entsprechend einem Phasenwinke! von 30" el, gewählt worden. Demzufolge gibt die Verzögerungsstufe 18 an ihrem Ausgang ein um die Verzögerungszeit T₁ verzögertes Summensignal b ab. Auch hierbei handelt es sich wiederum um eine Impulskette.

Das verzögerte Summensignal b wird dem Eingang einer zweiten Verzögerungsstufe 24 zugeführt. Die Verzögerungszeit T₂ dieser zweiten Verzögerungsstufe 24 ist an ihrem Steuereingang 26 mit Hilfe eines Steuersignals c einstellbar. Das Steuersignal c wird wie weiter unten noch näher ausgeführt wird - in einer Regeleinrichtung gebildet. Die Verzögerungszeit T₂ liegt im stationären Regclzustand auf Grund der Einstellung durch das Steuersignal c auch etwa im Bereich iron TJ12, was ebenfalls einem Phasenwinkel von 30° el entspricht. Die zweite Verzögerungssiufe 24 liefert an ihrem Ausgang ein weiter verzögertes Summensignal oder Ausgangssignal d in Form einer Impulskette. Dieses Ausgangssignal ä wird mit dem Summensignal α Hurch die noch zu beschreibende Regeleinrichtung auf Phasengleichheit ausgeregelt.

Das Ausgangssignal d der zweiten Verzögerungsstufe 24 wird auf ein Einstellorgan 28 gegeben, mit dem die Amplitude eingestellt werden kann. Als Einstellorgan 28 kann insbesondere ein Potentiometer vorgesehen sein. Die vom Einstellorgan 28 abgegriffene Spannung ist die Ausgangsspannung der Zusatzeinrichtung 2. Sie v/ird als Zusatzsteuerspannung U auf einen weiteren Eingang des Additionsgliedes 8

2b 43 645

gegclien.

I is sei hcrvorgcholx-n. daß die beiden Ver/ngeiiingszeiten V₁ untl T₁ nicht unlx'dingt jeweils Ιχ,'ί T_n; I 2 liegen müssen. Beispielsweise ist es auch möglich, eine feste Verzögerungszeit T₁ = T_n/H (entsprechend 45' el) und eine um den Wert T₁ = /„/24 (entsprechend 15" el) einstellbare Verzögeruiigszeit T₁ zu wühlen. Entscheidend ist.daßlx'i einem seehspulsigen Wechselrichter die Summe der Ix'iden Verzöget ungs-/citen 7, und T₁ im stationären Zustand etwa T_nHt (einsprechend (SO el) lieträpt. also dem zeitlichen AliMand T_n (i zwciei ein/einer Slciici impulse entspiiilil.

Das Summensignal α und this Aiisgangssignal (/ werden einei I'hascnvcrgleichssliife 30 zugeführt. Diese ist so eingerichtet, daß sie die I'hasenlage dei Impulse des Ausgangssignals d (untl damit der Zusit/stcuerspanniing V.) bezüglich der Impulse des "-'-' -Vitiiif " ■'·

<1£L II! Kl IMl!

gleicht.

Die I'liasenvergleichsMufc 30 ist vorliege ml speziell so aufgebaut, daß sie eine erste Zählslufc 32 mit Rüi ksct/eingarig 34. eine /weite Zählstufe 36 mit Rückset/eingang 38 und eine Richlungsmeßstiifc 40 mit zwei Eingängen enthält. Die erste Zählstufc 32. die nur den Zustand O oder I aufweist untl als INp-Mop-Schaltung ausgebildet werden kann, ist fiii die Messung des Vorlaufs des Summensignals α gegenüber der Ziisatzstcuerspannung H. vorgesehen. Die /weite Zählslufe 36. inslx'sonilere eine Flip-Flop-Schaltung. ist für die Messung des Nachlaufs tier Phase vorgesehen. Die Richtungsmeßstufe 40 ermittelt die Richtung, d. h. sie stellt fest, ob das Summensignal a dem Ausgangssignal d vor- oder nacheilt.

Im einzelnen wirtl das Summensignal α dem Zähleingang der ersten Zählstufc 32 und dem Rücksetzeingang 38 der zweiten Zählstufc 36 zugeführt. Das Ausgangssignal d wird dem Rücksetzeingang 34 der ersten Zählstufc 32 und dem Zähleingang der zweiten Zählstufc 36 zugeführt. Die Ausgangssignalc <■ und / der Ix'iden Zählstufen 32 bzw. 36 werden auf die Ix'idcn Eingänge der Richtungsmcßstufe 40 eeeclx;n. Diese enthält einen ersten und einen zweiten Schalter im Ausführungsbeispiel Feldeffekt-Transistoren 42 bzw. 44. Heide Feldeffekt-Transistoren 42,44 wirken vorliegend nur als Schalter. Ihre Steuerspannungen sind die Ausgangssignale e bzw. /. Der erste Feldeffekt-Transistor 42 liegt an einem positiven Gleichspannungspol /', und der zweite Feldeffekt-Transistor 44 liegt an einem negativen Gleichspannungspol Λ/. Heide Feldeffekt-Transistoren 42, 44 sind ausgangsseitig zusammengcschaltet und geben ein Ausgangssignal g ab. Dieses Ausgangssignal g ist bei Vorlauf der Phase positiv und bei Nachlauf negativ.

Das Ausgangssignal g wird in den Eingang eines Reglers 50 gegeben. Dieser Regler 50 ist als Operationsverstärker mit kapazitiver Rückführung ausgebildet. Das Vorzeichen es an seinem Eingang liegenden Ausgangssignals g gibt die Integrationsrichtung an. Bei negativem Vorzeichen des Ausgangssignals g steigt die Ausgangsspannung des Reglers 50. Die Ausgangsspannung des Reglers 50 bleibt konstant, wenn das Summensignal α und das Ausgangssignal d der zweiten Verzögerungsstufe 24 phasengleich sind, da hierbei das Ausgangssignal g verschwindet. Das Ausgangssignal des Reglers 50 ist das Steuersignal c, das dem Steuereingang 26 der zweiten Verzögeningsstufe 24 zugeführt ist.

Die Funktionsweise tier Steuereinrichtung ein sclilicLllicli Zusatzeinrichtung 2 wirtl im folgenden a Hand tier Zcitdiagramme in den Fig. 2 bis H nähe crläiiteit.

Nach I-ig. 2 bildet die (ieneratorsehaltung 6 ii Takte der vom Wechsclspanmmgsrict/ gelieferte Synchionisicrspannung tlrei Säge/alinspannunge (V₁, U₁,, (/,, clic um T_nIb gegeneinander phasenvei setzt sind. Diese werden mit der Steuerspannung I »geschnitten«, wolici jeder Schnittpunkt einem Im puls in den Steuerimpulsen p\ bis /'6 entspricht. Di in Fig. 2 eingezeichneten kleinen rechteckförmige Spannungseinschniltc im Verlauf dei Sleuerspaniiun H₁ sind die später erläuterten Impulse tier Zusat/slei crspannting //..

In I· ig. 3 ist tlas unkorrigierte Summensignal ο dar gestellt. Fs ist hierbei angenommen, daU die Säge /ahnspannung <7 , auf Grund von Hatielemenlctole t Ail/.CVi iiiilSii iiiiicli iiiri Sieigiiiig von tien Säge/ahn spannungen /Z₁, und //, abweicht. Weiter wir zunächst vorausgesetzt, daK die Zusat/steiierspan niing II. noch nicht wirksam ist, daß also der Regel kreis noch nicht geschlossen ist.

Fs ist ersichtlich, daß in der dargestellten Impul kette jedem Schnittpunkt in Fig. 2 tlei Sägezahnspan niingen (V₁. f/,. i/, mit tier Steuerspannting H₁ ein Abfallllanke A bis /entspricht. Die Fänge der eil /einen (.'/pulse muß jeweils kürzer sein als 60' . I Fig. 3 erkennt man, daß, Ix-zogen auf die Lage de ersten Impulses mit der Abfallflanke A, die Impuls mit den Abfallflanken C und F vom Idealimpulsal stand T_n:h abweichen. Der Abstand IxMrägt hie (Wl i x). Eine solche Unsymmetrie λ kann zu sti rentlcn Olicrschwingungcn in der Ausgangsspannun ties Stromrichters führen.

In Fig. 4 ist das demgegenüber um 30' el (cntspre chentl 7_n/I2) verzögerte Summensignal/) gezeigt Hieilx-i ist gleichzeitig eine Signal verarbeitung dergc stall vorgenommen worden, daß aufeinanderfolgen den Abfallflanken in Fig. 3 alternierend Abfall- unc Ansticgsflanken in Fig. 4 entsprechen.

Aus Fie. 5 ist das weiter verzögerte Summcnsienal also das Ausgangssignal t/der zweiten Verzögerungs stufe 24 ersichtlich. Hierbei ist wiederum eine Signa verarbeitung vorgenommen worden. Dadurch ent spricht aufeinanderfolgenden Flanken (Abfall- um Anstiegsflanken) in Fig. 4 jeweils eine der aufcinan derfolgenden Abfallflanken in Fig. 5. Die Lage de Anstiegsflanken in Fig. 5 ist ohne Belang. Es ist ange ■ nommen worden, daß im stationären Regelzustand dii Verzögerung der Verzögerungsstufe 24 ebeni'al 30° el beträgt.

Aus einem Vergleich von Fig. 3 und 5 wird deut Hch, daß infolge der zweimaligen Verzögerung den Impuls mit der Abfallflanke C von Fig. 3 der Impu mit der Abfallflanke B von Fig. 5 zeitlich zugeordne ist.

In Fig. 6 ist das Ausgangssignal e der ersten Zäh stufe 32 dargestellt, das durch Phasenvergleich ermit telt wird. Dieses Ausgangssignal e zeigt die Phasen lage der Impulse mit der Abfallflanke D und A' de Summensignals α in Fig. 3 bezüglich der Impulse m den Abfallflanken C bzw. F des Ausgangssignals in Fig. 5 an und damit die Unsymmetrie x. Anden ausgedrückt: Es zeigt dem Betrage nach die Abwe chung χ der Abfallflanke C und F in Fig. 3 von de eigentlich erforderlichen symmetrischen Lage diese: Abfallflanke an.

Ebenso zeigt in Fig. 7 das Ausgangssignal / der Zählstufe 36 die Unsymmetrie χ zwischen den Impulsen mit den Abfallflanken C und F in Fig. 3 und den Impulsen mit den Abfallflanken B bzw. £ aus Fig. 5.

Es sei nochmals erwähnt, daß die Zusatzspannung U₁ in Fig. 2 als noch nicht wirksam angenommen wurde. Schließt man nun den Regelkreis, indem das Ausgangssignal d als Zusatzsteuerspannung U₁ auf das Additionsglied 8 gegeben wird, so erkennt man, daß mit der Zusatzsteuerspannung t/ die Impulse mit den Abfallflanken C und F in Fig. 3 zeitlich vorverschoben werden, während alle übrigen Impulse unbeeinflußt bleiben. Gleichzeitig verschwinden die Impulse der Breite χ in den Ausgangsspannungen e und / nach Fig. 6 bzw. Fig. 7.

In Fig. 8 ist das nach Maßgabe des Steuersignals c korrigierte Summensignal α eingezeichnet. Die Korrektur hat an der Abtalltlanke C in Fig. 3 eingesetzt und diese zeitlich vorverschoben. Die Unsymmetrie χ ist also x=Qgeworden. Nach Fig. 2 wird dies dadurch erreicht, daß der die Abfallflanke C bestimmende Schnittpunkt P der Sägezahnspannung U_1} mit der Steuerspannung U₁. zeitlich vorverlegt wird. Die Vorverlegung wird dabei mit Hilfe der impulskettenförmigen Zusatzsteuerspannung U₁ erreicht. Für die Abfallflankenbildung ist demzufolge nicht mehr der Schnittpunkt P, sondern nunmehr der Schnittpunkt Z verantwortlich. Entsprechendes gilt für die Schnittpunkte P' und Z'.

In diesem stabilen Regelzustand (Fig. 8) ist der Abstand der Impulse des Summensignals α in Fig. 3 nunmehr überall exakt 60° geworden. Verschiebt sich z. B. die Zusatzsteuerspannung U₁ leicht nach hinten, so erscheinen in der Ausgangsspannung e in Fig. 6 zunächst Impulse, die von den Abfallflanken A, B, D und E abgeleitet sind; sie veranlassen den Regelkreis, das Ausgangssignal d wieder zeitlich vorzuverschieben. Verschiebt sich dagegen die Zusatzsteuerspannung U₁ nach vorne, so erscheinen in der Ausgangsspannung / in Fig. 7 Impulse, die von den Abfallflanwerden, vorliegend also in Fig. 3 an der Stelle der Abfallflanken Cund F. Die anderen Abfallflanken A, B, D und E werden nach wie vor von der Höhe der Steuerspannung U_c bestimmt. Damit der Regler 50 nicht auf Grund dieser Nadelimpulse abdriften, d. h. eine falsche Ausgangsspannung c anzeigen kann, wird wenigstens an einer Stelle im Ausgangssignal e nach Fig. 6 ebenfalls ein Nadelimpuls erscheinen. Denn nur so kann ein stabiler Regelzustand erhalten bleiben. Dies bedeutet, daß mindestens ein Impuls des Summensignals α nach Fig. 3 nur durch einen Schnitt der Sägezahnspannungen U₁, U_a, U_si mit der Steuerspannung U_c, aber ohne Mitwirkung der Zusalzsteuerspannung U gebildet wird. Die erwähnte Verzugszeit bewirkt, daß die in Fig. 2 dargestellte Lage der Zusatzsteuerspannung U₁, bei der jeweils die linke obere Ecke an den Abfallflanken der Zusatzimpulse von den Sägezahnspannungen U₁₁ und £/_t2 geschnitten wird, die einzig stabile im Regelkreis ist.

Zur Bemessung der Zusatzsteuerspannung U_z bezüglich der Höhe AU ihrer Impulse mit Hilfe des Einstellorgans 28 ist zu sagen, daß die Höhe AU mindestens den Wert AU=2xU_s/\S0° annehmen sollte. Hierbei ist χ die zu erwartende maximale Unsymmetrie und U₁ der Scheitelwert der Sägezahnspannung U₁₁, U₁₂, U_iy Die Höhe AU sollte aber höchstens de:i Wert4i/='60° UJ180° annehmen. Die Breite b der einzelnen Impulse muß mindestens b = 2x betragen.

Es ist zusammenfassend festzuhalten, daß durch die doppelte Verzögerungsstrecke (Verzögerungsstufen 18 und 24) eine Veränderung des Summensignals a in Richtung höherer Impulssymmetrie erfolgt. Der Regelkreis hat seinen stabilsten Zustand, wenn er die Impulskette des Summensignals α auf höchste Symmetrie gebracht hat. Der Regelkreis darf hierbei hinsichtlich einer Veränderung des Steuersignals c relativ langsam sein, ohne daß dadurch die Dynamik der Steuereinrichtung negativ beeinflußt wird. Eine Restunsymmetrie ist hierbei nur durch die unter-..„u:„,ii:..i— ι „..»

das Ausgangssignal d wieder nach hinten schiebt.

Wegen einer selbst im ausgeregelten Zustand nicht zu vernachlässigenden Verzugszeit von 1 bis 2 usec jeweils zwischen einer Abfallflanke der Zusatzsteuerspannung U₁ und einer Abfallflanke A, B, D, E im Summensignal α erscheinen in der Ausgangsspannung/ in Fig. 7 nicht gezeigte Nadelimpulse an den Stellen, an denen die Abfallflanken des Summensignals α von der Zusatzsteuerspannung U. bestimmt

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und Impulsverstärkung gegeben.

In der praktischen Ausführung einer in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung wurde eine Impulssymmetrie von 0,1 ° erreicht.

Es ist noch zu betonen, daß handelsübliche Steuereinrichtungen ohne größere Schwierigkeiten mit einer erfindungsgemäßen Zusatzeinrichtung nachgerüstet werden können, wodurch sich eine beträchtliche Verbesserung der Impulssymmetrie ergibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Steuereinrichtung für einen netzgeführten Stromrichter, bei der die an die steuerbaren Ventile des Stromrichters abgegebenen Steuerimpulse durch Vergleich einer Steuerspannung mit mehreren mit der Netzwechselspannung synchronisierten Sägezahnspannungen hergeleitet sind und bei der durch die Steuerspannung die zeitliche Lage der Steuerimpulse veränderbar Ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Additionsglied (8) der Steuerspannung ( U_c) eine Zusatzsteuerspannung ( U₁) aufgeschaltet ist, die aus einer Impulskette aus der Steuerspannung entgegengerichteten, rechteckförmigen Impulsen gleicher Höhe und Breite besteht und vom Ausgang einer Verzögerungsschaltung (18, 24) mit an einem Steuereingang (26) steuerbarer Verzögerungszeit (T₁ + T₁) geliefert ist, die über ein UND-Glied (16) mit dem Summensignal (α) der einzelnen Steuersignale (pl... p6) gespeist ist, wobei die Verzögerungszeit (T₁ + T₂) der Verzögerungsschaltung (18, 24) etwa dem zeitlichen Abstand (T_n/6) zweier einzelner Steuerimpulse entspricht, daß der Ausgang des UND-Gliedes (lö) und der Ausgang der Verzögerungsschaltung (18,24) an eine Phasenvergleichsstufe (30) angeschlossen sind, die die Phasenlager der Impulse der Zusatzsteuerspannung (U₁) bezüglich der Impulse des Summensignals (α) nacn Betrag und Richtung vergleicht, und daß der Ausgang der Phasenvergleichsstufe (30) über einen Regler -(50) mit dem Steuereingang (26) der Verzögerungssc'ialtung (18, 24) verbunden ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Regler (50) ein Operationsverstärker mit kapazitiver Rückführung vorgesehen ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenvergleichsstufe (30) eine erste Zählstufe (32) für den Vorlauf des Summensignals (α) gegenüber der Zusatzsteuerspannung(U₁), eine zweite Zählstufe (36) für den Nachlauf und eine Richtungsmeßstufe (40) zur Ermittlung der Laufrichtung umfaßt.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsmeßstufe (40) einen an einem positiven Gleichspannungspol (P) liegenden, von der einen Zählstufe (32) gesteuerten Schalter (42) und einen an einem negativen Gleichspannungspol (N) liegenden, von der anderen Zählstufe (36) gesteuerten Schalter (44) enthält.

5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Additionsglicd (8) ein Operationsverstärker vorgesehen ist.

6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsglied (18, 24) die Hintereinanderschaltung zweier Verzögerungsstufen vorgesehen ist, daß die vorgeschaltete Verzögerungsstufe (18) eine vorgegebene Verzögerungszeit (T₁) besitzt, während die Verzögerungszeit (T₂) der nachgeschalteten Verzögerungsstufe (24) am Steuereingang (26) steuerbar ist, und daß die Verzögerungszeiten (Γ, + T₁) der beiden Verzögerungsstufen (18,24) im stationären Zustand etwa gleich groß sind.