DE2657762C2

DE2657762C2 - Regelschaltung für einen steuerbaren Stromrichter

Info

Publication number: DE2657762C2
Application number: DE19762657762
Authority: DE
Inventors: Felix Dr.-Ing. Blaschke; Theodor Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Salzmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-12-20
Filing date: 1976-12-20
Publication date: 1985-09-19
Also published as: JPS5379252A; DE2657762A1

Description

8. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Verstärkerungsfaktor des Glättungsgliedes (14) und des Additionsgliedes (10) an einem Einstellorgan (41) einstellbar ist (F ig. 4).

9. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Glättungsgliedes (14) und dem Eingang des Additionsgliedes (10) ein weiteres Additionsglied (50) geschaltet ist, dem negativ das Ausgangssignal (Z) eines vom Laststrom-Istwert / gespeisten Baugliedes (52) mit wenigstens Proportionalverhalten aufgeschaltet ist (F i g. 5).

10. Regelschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als vom Laststrom-Istwert (I) gespeistes Bauglied (52) ein Bauglied mit Proportional-, Differential- und Glättungsverhalten vorgesehen ist (F ig. 5).
11. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1

s bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das; Additionsglied (10), das weitere Additionsglied (50). das Gläiiungsglied (14) und das Bauglied (52) in einer gemeinsamen Schaltung (80) zusammengefaßt sind (F ig. 8).

12. Regelschaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Laststrom-Istwert gespeiste Bauglied (52) eine Parallelschaltung eines Widerstandes (62) mit einem Kondensator (66) enthält (F ig. 6).

13. Regelschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zum Kondensator (66) ein weiterer Widerstand (64) angeordnet ist (F i g. 6).

14. Regelschaltung nach Anspruch 10 oder 11. dadurch gekennzeichnet, daß das vom Laststrom-lstwert gespeiste Bauglied (52) eine Operationsverstärker (70) enthält, an dessen Eingang eine Parallelschaltung aus einem Widerstand (78) und einem Kondensator (76) liegt.

15. Regelschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Operationsverstärker (70) als aktives Glattungsglied (70,72,74) geschaltet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelschaltung für einen steuerbaren Stromrichter, an dessen Ausgang eine Last mit Gegen-EMK angeschlossen ist, entspre-

chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (DE-PS 18 06 768).

Eine von der Regelabweichung des Laststroms beaufschlagte Regelschaltung läßt sich bekanntlich beispielsweise in Verbindung mii einem gesteuerten Wechsel-

richter einsetzen, der eine Wechselstrommaschine speist. Sie läßt sich aber auch in Verbindung mit einem gesteuerten Gleichrichter, der eine Gleichstrommaschine speist, verwenden. Die Regelschaltung sorgt in beiden Fälien dafür, daß der der Last zugeführte Strom auf dem vorgegebenen Strom-Sollwert festgehalten wird. Aus Stabilitätsgründen kann es bei Regelkreisen allgemein erforderlich sein, in die Rückführung des Istwertes Stabilitätsgliedcr einzufügen (W.Oppelt: »Kleines Handbuch technischer Regel vorginge«, 1972, Seite 297)

so oder auch im Regler selbst eine zusätzliche Rückführung der Reglerausgangsgröße vorzusehen (W. Oppelt, a. a. O., Seite 492). Dies ändert jedoch nichts daran, daß bei einer Stromregelung der Strom-Istwert der Regelschaltung in gegenkoppelndem Sinn aufgeschaitet wird.

Wird als Stromrichter ein Zwischenkreisumrichter mit eingeprägtem, die Ausgangsstromamplitude bestimmenden Zwischenkreisgleichstrom verwendet, so stellt sich die Lastspannung jeweils entsprechend der Last frei ein, während der Spannungsabfall an der im Zwischenkreis erforderlichen Drossel die Änderung des Zwischenkreisstromes bestimmt. Die Regelung des Zwischenkreisstromcs kann daher plötzliche Änderungen des Lastzustandes nur verzögert ausregeln. Nach

der DE-PS 18 06 768 ist daher vorgesehen, am lastseitigen Ende der Zwischenkreisdrossel die Gleichspannung zu erfassen und dem Ausgangssignal des Stromreglers additiv aufzuschalten. Durch diese Mitkopplung der

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Zwischenkreisspannung kann die verzögernde Wirkung Die als Störgröße wirkende Gegenspannung der Last

der Gleächstrom-Zwischenkreisdrossei aufgehoben läßt sich in besonders hohem Maße dann kompensieren,

werden. wenn die Glättungszeitkonstante des unter Einschluß

Bei der Regelung des Stromes in einer Last mit Ge- des Glättungsgliedes gebildeten Vorsteuerungszweiges

genspannung, z. B. in einer Drehfeldmaschine oder 5 zwischen Ausgang des Stromrichters und Eingang des

Gleichstrommaschine, treten aber auch bei schnellen Additionsgliedes etwa halb so groß bis gleich groß ge- Änderungen des Strom-Sollwertes Schwierigkeiten auf. wählt ist wie die für die Stromregelung wirksame Strek- Diese bestehen z. B. darin, daß der Istwert des Stromes kenzeitkonstante der Last

dem Strom-Sollwert selbst dann nicht sofort folgen Zu dieser Bemessung ist zu sagen, daß die erfindungskann, wenn keine Zwischenkreisdrossel vorhanden ist 10 gemäße Regelschaltung prinzipiell auch dann funktio-Im Augenblick der Änderung des Strom-Sollwertes niert, wenn die Glättungszeitkonstante beispielsweise können u. U. beträchtliche Abweichungen auftreten, die gleich einem Drittel oder gleich dem 1 ^fachen der zum einen zu Instabilitäten und Regelsrhwingungen in Streckenzeitkonstante gewählt ist. Aber bei einer kleiüberlagerten Regelkreisen, zum anderen aber auch ins- nen Glättungszeitkonstante können in der Regelschalbesondere zu unerwünschten Verzögerungen bei der 15 tung Stabilitätsschwierigkeiten auftreten, und bei gro-Leistungs- und/oder Momenteneinstellung führen kön- 3er Glättungszeitkonstante wird die Wirkung der Spannen, nungsvorsteuerung, nämlich eine verbesserte Übereim-

Bei der Regelung des Stromes in einer Last mit Ge- Stimmung zwischen Strom-Sollwert und Istwert, nicht genspannung, die von einem Wechselstrom durchflos- besonders gut erreicht Die beste Stabilität wird dann sen ist, treten darüber hinaus weitere Schwierigkeiten 20 erreicht wenn die Glättungszeitkonstante gleich der auf; die praktische Erfahrung bei der Regelung des Lei- Streckenzeitkonstante ist, und das beste Verhalten hinterstromes in einer Synchronmaschine, die von einem sichtlich von Oberschwingungen wird dann erzielt. Stromrichter mit steuerbarer Ausgangsspannung (z. B. wenn die Glättungszeitkonstante gleich der durch das Direkt- oder Pulsumrichter) gespeist ist hat beispiels- Produkt Vp ■ Vs (Va - Verstärkung des Stromreglers, weise ergeben, daß sich bei höherer Ausgangsfrequenz 25 Ks - Verstärkung der Regelstrecke) geteilten Strekbesondere Probleme einstellen. Diese Probleme beste- kenzeitkonstante Ts ist In der praktischen Ausführung hen u. U. darin, daß — beginnend bei einer Ausgangsfre- wird man einen Kompromiß zwischen diesen beiden quenz von etwa 3 bis 6 Hz — eine Differenz hinsichtlich Extremwerten einzugehen haben.
Amplitude und Phasenlage zwischen dem eingestellten Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch Strom-Sollwert und dem von dem Stromregler einge- 30 aus, daß zum Abgriff der Ausgangsspannung des Stromstellten Istwert des Stromes auftritt Diese Differenz richters ein Meßglied mit hoher Glättungswirkung vornimmt mit größer werdender Ausgangsfrequenz zu. gesehen ist, und daß das Meßglied gleichzeitig auch als Vielfach ist infolge dieser unerwünschten Phasen- und Glättungsglied des Vorsteuerungszweiges verwendet Amplitudenabweichung Zwischen Stromsoll- und Ist- ist. Ein solches Meßglied ist beispielsweise ein nach denn wert bei höheren Frequenzen (ab 3 bis 6 Hz) eine direk- 35 Magnetverstärkerprinzip arbeitender Spannungswandte Stromregelung nicht mehr möglich. Auch hat die Pra- ler.

xis gezeigt, daß bei einem Direktumrichter sich durch Das Glättungsglied kann prinzipiell ein aktives oder

den an den Direktumrichter gegebenen Umschaltbefehl passives Glättungsglied sein. Ein passives Glättungs-

bei Durchgang durch den Stromsollwert Null ein zeitii- glied von einfachem Aufbau besteht in einem T-Glied

eher Stromverlauf einstellt, der von der gewünschten 40 mit zwei ohmschen Widerständen im Längszweig und

Sinusform erheblich abweicht. einem Glättungskondensator im Querzweig. Ein aktives

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Füh- Glättungsglied mit ebenfalls einfachem Aufbau besteht rungsverhalten einer Regelschaltung mit einem Strom- in einem Operationsverstärker mit einem Glättungsregler für einen Stromrichter, der eine eine Gegen- kondensator in der Rückführung.
EMK erzeugende Last speist zu verbessern. Sie soll so 45 Die Regelschaltung läßt sich nach einer weiteren Ausausgebildet werden, daß auch bei schnellen Änderungen führungsform dann besonders einfach ausbilden, wenn des vorgegebenen Strom-Sollwertes und/oder höheren das Glättungsglied und das Additionsglied zu einem ge-Ausgangsfrequenzen eine ausreichend genaue und sta- meinsamen Bauglied vereinigt sind,
bile Stromregelung erzielt wird. Nach einer weiteren Ausführungsform läßt sich eine

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß das so Optimierung der Regeleigenschaften dadurch erzielen,

angeführte Führungsverhalten einer Regelschaltung daß der gemeinsame Verstärkungsfaktor des Glättungs;-

der eingangs genannten Art sowohl bei schnellen Ände- gliedes und des Additionsgliedes wenigstens näherungs-

rungen des Strom-Sollwertes als auch bei hohen Aus- weise den Wert I besitzt. Um die Regelschaltung aber

gangsfrequenzen letztlich darauf zurückzuführen ist, den jeweiligen Gegebenheiten anpassen zu können,

daß sich unter den angegebenen Bedingungen auch die 55 kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn der ge-

als Störgröße wirkende Gegenspannung der Last, also meinsame Verstärkungsfaktor an einem Einstellorgan

bei einer Maschine ihre Gegen-EMK, schnell und die einstellbar ist. Diese letzte Ausführung wird man irn

Regelschaltung die Änderung nicht schnell genug korn- allgemeinen wählen,

pensieren kann. Eine Weiterbildung der Regelschaltung ist dadurch

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß da- ω ausgezeichnet, daß zwischen den Ausgang des Glät-

durch gelöst, daß bei einem Stromrichter ohne Gleich- tungsgliedes und den Eingang des Additionsgliedes ein

stromzwischenkreis, also z. B. einem Direktumrichter weiteres Additionsglied geschaltet ist, dem negativ das

oder Pulswechselrichter, die für einen Stromrichter mit Ausgangssignal eines vom Istwert des Stromes gespei-

Gleichstromzwischenkreis an sich bekannte Mitkopp- sten Baugliedes mit Proportionalverhalten aufgeschal-

lung eines Spannungswertes derart abgewandelt wird, b5 tei ist. Als Bauglied kann hierbei insbesondere ein sol-

daß als Vorsteuerspannung die Spannung an der Last ches mit Proportional-, Differential- und Glättungsver-

übcr ein Glättungsglied an den Eingang des dem Strom- halten vorgesehen sein,

regler nachgeschalteten Aoditionsgliedes geführt ist. Die erfindungsgemäße Regelschaltung läßt sich mit

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Vorteil in Verbindung mit einem Stromrichter mit steu- kömmlichen Stromregelkreisen stellen die Oberschwinerbarer Ausgangsspannung, der insbesondere eine Syn- gungen der Steuerspannung eine obere Optimierungschronmaschine speist, einsetzen. Als Stromrichter korn- grenze dar. Diese wird durch die Erfindung auf die günmen hierbei in erster Linie Direktumrichter und Puls- stige Seite weiter nach oben vorgeschoben,
umrichter in Betracht. Sie läßt sich aber auch mit Vorteil 5 Ausführungsbetspiele der Erfindung werden im Colin Verbindung mit einem steuerbaren Gleichrichter ein- genden anhand von 8 Figuren näher erläutert. Es zeigt
setzen, der eine Gleichstrommaschine antreibt. In all Fig. I eine besonders bevorzugte Regelschaltung für diesen Anwendungsfällen sollte darauf geachtet wer- einen steuerbaren Stromrichter mit einer Spannungsden, daß Stromrichter einschließlich Steuersatz eine Ii- Versteuerung,
neare oder linearisierte Steuerkennlinie besitzen. io F i g. 2 ein passives Glättungsglied für die Regelschal-

Bei der erfindungsgemäßen Regelschaltung wird im tung,

erwähnten Additionsglied eine Spannungsvorsteuerung F i g. 3 ein aktives Glättungsglied für die Regelschalmittels einer einfachen Aufschaltung der über ein Glät- tung,

tungsglied herangeführten Ausgangsspannung des F i g. 4 eine Zusammenfassung eines Additionsgliedes Stromrichters durchgeführt. Um bei der Speisung einer ts und eines Glättungsgliedes für die Regelschaltung.
Maschine mit einem verzögerungsfreien Stellglied F i g. 5 eine weitere Regelschaltung für einen steuer-(Stromrichter) mit iinearisierier Sieuerkennlinie die baren Stromrichter mit Spsnnungsvorsteuerung,
Wirkung der Gegenspannung (Gegen-EMK) als Stör- F i g. 6 eine Ausführungsform eines in der Regelschalgröße vollständig zu kompensieren, müßte eigentlich tung nach F i g. 5 einsetzbaren Baugliedes,
die Gegenspannung selbst in voller Höhe im positiven 20 F i g. 7 eine weitere Ausführungsform des Baugliedes, Sinne auf die Ausgangsspannung des Stromreglers auf- und

geschaltet werden. Es hat sich aber bei der praktischen F i g. 8 eine Zusammenfassung mehrerer Bauelemen-Erprobung gezeigt, daß es voll ausreicht, nicht diese te der Regelschaltung nach F i g. 5.
schwierig zu berechnende oder zu messende Gegen- F i g. 1 zeigt eine Regelschaltung, die in Form eines spannung, sondern lediglich die Ausgangsspannung des 25 Strukturbildes dargestellt ist. Ein an eine (nicht gezeig-Stromrichters über ein Glättungsglied aufzuschalten. te) Spannungsquelle angeschlossener Stromrichter, der Bereits durch diese Maßnahmen wird der Einfluß der als einschließlich seines Steuersatzes mit 2 bezeichnet ist, Störgröße wirkenden Gegenspannung der Last (bei ei- speist mit seiner Ausgangsspannung U eine Last 4. Diener Maschine gleich der Gegen-EMK dieser Maschine) se Last 4 setzt der Spannung U zumindest im Betrieb weitgehend kompensiert. Besonders bei hoher Aus- 30 eine Gegenspannung £ entgegen. Bei dem Stromrichter gangsfrequenz — als hohe Ausgangsfreuqnz in diesem 2 kann es sich insbesondere um einen Direktumrichter Sinne ist bei einem am 50 Hz-Netz betriebenen Direkt- oder um einen Pulsumrichter und bei der Last 4 um eine umrichter bereits eine Frequenz über 3 Hz anzusehen Synchronmaschine handelt; als Gegenspannung Eist in — wird dadurch das Führungsverhalten der Stromrege- diesem Fall die Gegen-EMK der Synchronmaschine lung bereits wesentlich verbessert, so daß auch bei ho- 35 wirksam. Stromrichter einschließlich Steuersatz haben hen Werten der Ausgangsfrequenz noch eine direkte eine linearisierte Steuerkennlinie.
Stromregelung des oder der Leiterströme, beispielswei- Im dargestellten Strukturschaltbild ist die Gegense bei einer Synchronmaschine, durchgeführt werden spannung E von der speisenden Spannung LJ abzuziekann. Es läßt sich also festhalten, daß es mit der erfin- hen, da nur die Differenzspannung (U — E) für die Grödungsgemäßen Regelschaltung möglich ist, eine für die 40 ße des Laststroms /verantwortlich ist Deshalb ist in der Praxis ausreichend genaue Regelung auch bei hohen Last 4 ein Subtraktionsglied Aa eingezeichnet Die Last Ausgangsfrequenzen durchzuführen. Darüber hinaus 4, die als Teil der Regelstrecke zu betrachten ist, besitzt wird bei schnellen Änderungen des Strom-Sollwertes eine Streckenzeitkonstante T₅ und eine Verstärkung Vs. die üblicherweise störende Abweichung zwischen Um dieses Verzögerungsverhalten kenntlich zu machen, Strom-Sollwert und Istwert wesentlich verringert. 45 enthält die Last 4 in F i g. 1 ein Verzögerungsglied 4b.

Bei der erläuterten Spannunsvorsteuerung sind nur Die Last 4 hat näherungsweise ein Übertragungsverhal-

wenige und einfache Bauelemente erforderlich. Somit ten V₅Z(I + pT_s\, wobei ρ der zugeordnete komplexe

läßt sich gegenüber den herkömmlichen Regelschaltun- Laplace-Operator ist

gen schon mit einem geringen finanziellen Aufwand ei- Dem Stromrichter 2, dessen Übertragungsverhalten

ne beträchtliche Verbesserung des dynamischen Regel- so näherungsweise durch 1/(1 + ρσ) mit σ gleich der Er-

verhaltens erzielen. Als weiterer Vorteil der Erfindung satzzeitkonstanten des Stromrichters 2 (σ < Γ,) gege-

wird es angesehen, daß die erfindungsgemäße Regel- ben ist, ist ein Stromregelkreis mit einem Stromregler 6

schaltung dasselbe stabile Regeiverhaiten besitzt wie zugeordnet Das Vergleichsgüed dieses Siromrcglcrs 6

die herkömmlichen Regelschaltungen. ist besonders gezeichnet und mit 8 bezeichnet. Dem

Außerdem ist von erheblichem Vorteil, daß gegen- 55 Vergleichsglied 8 werden ein vorgegebener Strom-Sollüber den bekannten Regelschaltungen die im Additions- wert Γ und der an der Last mittels eines (nicht gezeigglied gebildete Steuerspannung quantitativ weniger ten) Meßgebers abgegriffene Istwert / des Stromes zu-Oberschwingungen besitzt, ohne daß unerwünschter- geführt Am Ausgang des Stromreglers 6 wird eine Ausweise eine zusätzliche Glättungszeitkonstante bei der gangsspannung Ur abgegeben. Der Stromregler 6 beRegelung wirksam wird. Die Reduzierung dieser Ober- 60 sitzt ein Pl-Übertragungsverhalten. Seine Verstärkung schwingungen Hegt darin begründet, daß in der Regel- ist Vr, seine Nachstellzeit ist Tnschaltung der Strom-Istwert beim Stromregler negativ. Im vorliegenden Fall wird die Ausgangsspannung Ur aber die geglättete Ausgangsspannung, die näherungs- des Stromreglers 6 nicht direkt dem Eingang des Steuweise noch dieselben Oberschwingungen mit gleicher ersatzes des Stromrichters 2 als Steuerspannung U_c zuPhase enthält wie der Strom-Istwert, im Additionsglied 65 geführt Vielmehr ist zwischen den Ausgang des Strompositiv aufgeschaltet ist Bei dieser unterschiedlichen regiers 6 und den Eingang des Stromrichters 2 ein Addi-Aufschaltung werden die Oberschwingungen weitge- tionsglied 10 geschaltet das die Steuerspannung U_c hend kompensiert Bei Optimierungsarbeiten an her- durch Addition der Ausgangsspannung Ur mit einer

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Vorstciicrspiinniing <Λ· bildet. Das Addilionsglicd IO ist gehend derjenigen in F i g. 1 entspricht. Gleiche Bauele-

dabei Bestandteil eines Vorsteucrungszweigcs 12. mente sind daher mit denselben Bezugszeichen verse-

Zur Lieferung der Vorsteuerspannung U, dient ein hen. Gegenüber der Regelschaltung von F i g. 1 kann Glättungsglied 14 , das ebenfalls dem Vorsteuerungs- hier die Glättungszeitkonstante Ti- verringert werden,

zweig 12 angehört. Dieses Glättungsglied 14 wird ein- 5 Allerdings erhält man quantitativ mehr Oberschwingun-

gangsseitig von der Ausgangsspannung U des Strom- gen.

richters 2 beaufschlagt. Zum Abgriff der Ausgangsspan- Für den an eine Last 4 angeschlossenen Stromrichter

nung U ist ein Meßglied 16 vorgesehen. Auch dieses 2 ist also wiederum ein Stromregelkreis vorgesehen, der

Meßglied 16 zählt zu den Bauelementen des Vorsteue- einen Stromregler 6 mit Aufschaltung eines Strom-Soll-

rungszweiges 12. io wertes Γ und des Istwertes /am Vergleichsglied 8 um-

Der Vorsteuerungszweig 12 besitzt eine vorgegebene faßt. Ebenfalls ist ein Glättungsglied 14 mit einem Vor-Glättungszeitkonstante 7V, die durch die Wahl der Bau- Steuerungszweig 12 vorgesehen. Die Ausgangsspanelemente 10, 14 und 16, insbesondere aber durch die nung des Glättungsgliedes 14 wird auch hier zur Bildung Bemessung des Glättungsgliedes 14, bestimmt ist. Die einer Vorsteuerspannung U₁ verwendet, welche wieder-Glättungszeitkonstante 7V liegt vorzugsweise im Be- is um zwecks Bildung der Steuerspannung U_c für den reich von 0,5 T_s bis 171, wobei 7*_s wieder die wirksame Steuersatz des Stromrichters 2 in einem Additionsglied Streckenzeitkonstante ist. Um optimale Regeleigen- iO der Ausgangsspannung Ur des Stromreglers 6 aufgeschaften zu erzielen, ist der gemeinsame Verstärkungs- schaltet ist. Im vorliegenden Fall wird jedoch die Ausfaktor des Glättungsgliedes 14 und des Additionsgliedes gangsspannung des Glättungsgliedes 14 nicht direkt als 10 in F i g. 1 gleich 1 gewählt. Das Übertragungsverhai- 20 Vorsteuerspannung U, verwendet. Vielmehr ist zwiten des Glättungsgliedes 14 ist dann durch 1/(1 + ρ 7V) sehen dem Ausgang des Glättungsgliedes 14 und dem gegeben. Eingang des Additionsgliedes 10 ein weiteres Additions-Die Aufschaltung der Vorsteuerspannung U_v kommt glied 50 geschaltet. In diesem Additionsglied 50 wird in der Wirkung einer Aufschaltung der Gegenspannung negativ dem Ausgangssignal des Glättungsgliedes 14 E nahe. Sie wirkt also so, als würde sie die in der Last 4 25 ein Ausgangssignal Z aufgeschaltet, das von einem Baumit negativem Vorzeichen angreifende Gegenspannung glied 52 geliefert wird. Bei diesem Bauglied 52 handelt E infolge ihrer positiven Aufschaltung kompensieren. es sich insbesondere um ein Bauglied mit Proportional-, Somit werden auch schnelle Änderungen der Gegen- Differential- und gleichzeitig auch Glättungsanteil, das spannung £ weitgehend aufgehoben. Es treten durch die vom Istwert / des Stromes in der Last 4 gespeist ist Ein Aufschaltung keine zusätzlichen Stabilitätsprobleme 30 solches Bauglied 52 ist unter der Bezeichnung auf. PDTi-Glied bekannt. Dieses besitzt das Übertragungs-

In F i g. 2 ist ein passives Glättungsglied 14 in ausführ- verhalten (1 + pT_s)l V,(\+ pT_r). Dier hierin enthalte-

licher Darstellung gezeigt. Dieses Glättungsglied 14 ist nen Größen sind bereits oben definiert,

ein T-Glied mit zwei ohmschen Widerständen 22, 24 im Die Regelschaltung von F i g. 5 hat gegenüber derje-

Längszweig und einem Glättungskondensator 26 im 35 nigen von F i g. 1 den bereits erwähnten Vorteil, daß die Querzweig. Glättungszeitkonstante T_v des Glättungsgliedes 14 sehr Nach F i g. 3 kann als Glättungsglied 14 auch ein sol- klein gewählt werden kann.

ches mit aktiven Bauelementen verwendet werden. Das In Fig.6 ist ein in der Regelschaltung nach Fig. 5

dargestellte Glättungsglied 14 umfaßt einen Opera- einsetzbares Baugiied 52 in passiver Ausgestaltung dar-

tionsverstärker 30, in dessen Rückführung parallel zu- 40 gestellt. Es handelt sich dabei um ein solches mit Pro-

einander ein Glättungskondensator 32 und ein Wider- portional-, Differential- und G lättungs vernal ten. Das

stand 34 liegen. Am einen Eingang ist ein Vorschaltwi- Bauglied 52 besteht aus einer Parallelschaltung eines

derstand 36 vorgesehen. Die Zeitkonstante 7V dieses Widerstandes 62 mit der Reihenschaltung eines Wider-

G lättungsgliedes 14 wird maßgeblich durch die Kapazi- Standes 64 und eines Kondensators 66.

tat des Glättungskondensators 32 bestimmt. Die Wider- 4s Nach F i g. 7 kann als Bauglied 52 auch ein solches mit

stände 34, 36 werden für eine Verstärkung gleich 1 aktiven Bauelementen verwendet werden. Das darge-

gleich groß bemessen. stellte PDTi-Glied umfaßt einen Operationsverstärker

Aus F i g. 4 geht hervor, daß sich Additionsglied 10 70, in dessen Rückführung parallel zueinander ein Glät-

und Glättungsglied 14 von Fig. 1 in einem Bauglied 40 tungskondensator 72 und ein Widerstand 74 liegen. Am

vereinigen lassen. Dieses Bauglied 40 umfaßt ein mit der 50 einen Eingang ist weiterhin parallel zueinander ein Dif-

Ausgangsspannung U gespeistes Potentiometer 41, an ferenzierkondensator 76 und ein Widerstand 78 vorge-

dessen Abgriff ein passives Glättungsglied in T-Form sehen.

entsprechend F i g. 2 mit zwei Widerständen 22, 24 im F i g. 8 zeigt eine Zusammenfassung des Additions-Längszweig und einem Glättungskondensator 26 im gliedes 10, des Additionsgliedes 50, des Glättungsgliedes Querzweig angeschlossen ist Die beiden ohmschen Wi- ss 14 und des Baugliedes 52 in einem gemeinsamen Bauderstände 22,24 sind vorwiegend gleich bemessen. Das glied 80. Dieses Bauglied 80 umfaßt ein Potentiometer Potentiometer 41 kann zwecks Veränderung des Ver- 81, an dessen Abgriff der Eingang eines passiven Glätstärkungsfakfors verstellt werden. Das Bauglied 40 um- tungsgliedes in T-Form entsprechend Fig.2 angefaßt weiterhin einen Operationsverstärker 42, dessen schlossen ist Der Ausgang des passiven Glättungsglieeiner Eingang 44 als Verknüpfungspunkt für die Vor- 60 des 22,24,26 ist an den Eingang des Operationsverstärsteuerspannung l/„ mit der Ausgangsspannung Ur dient kers 82 geschaltet Das Potentiometer 81 ist als Span-Die Ausgangsspannung Ur wird diesem Verknüpfungs- nungsteiler geschaltet und wird von der Spannung U punkt 44 über einen Widerstand 46 zugeführt Der Aus- beaufschlagt Das Bauglied 80 umfaßt weiterhin ein weigang des Glättungsgliedes 22, 24, 26 liegt ebenfalls am teres Potentiometer 83, an dessen Abgriff ein passives Verknüpfungspunkt 44. In der Rückführung des Opera- 65 PDTi-Glied entsprechend Fig. 6 liegt Der Ausgang tionsverstärkers 42 ist ein ohmscher Widerstand 48 an- dieses PDTi-Gliedes 62,64,66 ist ebenfalls an den einen geordnet Eingang des Operationsverstärkers 82 angeschlossen. In

In F i g. 5 ist eine Regelschaltung dargestellt die weit- seiner Rückführung liegt ein Widerstand 84. Sein ande-

rer Eingang liegt auf Masse. Das weitere Potentiometer
wird mit dem negativen Strom —/gespeist. Schließlich wird dem Bauglied 80 auch noch die Spannung Ur
zugeführt. Diese gelangt über einen Widerstand 85
ebenfalls an den einen Eingang des Operationsverstärkers 82.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Regelschaltung für einen steuerbaren Stromrichter (2), an dessen Ausgang eine Last (4) mit Gegen-EMK angeschlossen ist, mit einem Stromregelkreis, dessen Stromregler (6) dem Steuersatz des Stromrichters vorgeschaltet und dessen Vergleichsglied (8) mit einem Stromsollwert (Γ) und dem Istwert (TJ des Laststroms beaufschlagt ist, und mit einem Additionsglied (10), das zwischen dem Stromregler und dem Steuersatz des Stromrichters liegt und an dessen einem Engang eine die Last speisende Spannung (U) im mitkoppelnden Sinne als Vorsteuerung (Uv) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Stromrichter ohne Gleichstromzwischenkreis (Zwischenkreis mit eingeprägtem Gleichstrom) als Vorsteuerspannung die Spannung (U)*n der Last über ein Glattungsglied (14) an den Eingang des Additionsgliedes (10) geführt ist

2. Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungszeitkonstante (Ty) des unter Einschluß des Glättungsgliedes (14) gebildeten Vorsteuerzweiges (12) zwischen dem Umrichterausgang und dem Eingang des Additionsgliedes (10) etwa halb so groß bis gleich groß gewählt ist wie die für die Stromregelung wirksame Streckenzeitkonstante (Ts)der Last (4).

3. Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgriff der Umrichter-Ausgangsspannung (U)e\n Meßglied (16) mit hoher Glättungswirkung vorgesehen ist und daß das Meßglied (16) gleichzeitig auch als Glattungsglied (14) des Vorsteuerzweiges (12) verwendet ist.

4. Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Glattungsglied (14) ein T-Glied mit zwei ohmschen Widerständen (22, 24) im Längszweig und einem Glättungskondensator (26) im Querzweig vorgesehen ist (F i g. 2).

5. Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Glattungsglied (14) ein Operationsverstärker (30) mit einem Glättungskondensator (32) in der Rückführung vorgesehen ist (F ig-3).

6. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß das Glattungsglied (14) und das Additionsglied (10) zu einem gemeinsamen Bauglied(40) vereinigt sind (F i g. 4).

7. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Verstärkungsfaktor des Glättungsgliedes (14) und des Additionsgliedes (10) wenigstens näherungsweise den Wert 1 besitzt.