DE2658218C2 - Einrichtung zur Versorgung von Verbrauchern mit dreiphasigem Wechselstrom konstanter Spannung und Frequenz - Google Patents

Description

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Hch kann das Rückkopplungssignal auch von den Leiter- Leiterschienen wird umgedreht und nun durch die PoIaschienen 13,14 abgeleitet werden. Auf diese Weise wird ritätssymbole 34 dargestellt Indem also die Frequenz ein Gleichrichterkreis erübrigt Diese Anordnung, wel- gesteuert wird, mit der der Umrichter sich selbst »umche die Bauteile 20 bis 23 enthält zwingt die Schaltfre- polt« kann die Frequenz der Ausgangsspannung auf den quenz des Gleichrichters 12 dazu, der Drehzahl des Ge- 5 Leiterschienen gesteuert werden, nerators sehr eng zu folgen. Die Leistungsschalter G-L Es ist offensichtlich, daß beim System nach F ι g. 3 die im Umformer 15 werden durch einen getrennten Logik- Ausgangsspannung eine Rechteckspannung ist Die Leikreis 25 gesteuert Dieser wird von einem zweiten Oszil- terschienen können nämlich nicht zur Erzeugung einer lator 26 gespeist Mit einer Einrichtung 27 kann die Fre- Quasjrechteckspannung kurzgeschlossen werden, ohne quenz des taktsignals eingestellt werden, das vom Os- io daß· gleichzeitig die Generatorklemmen kurzgeschloszillator 26 dem Logikkreis 25 zugeführt wird. Auf diese sen würden. Die Verwendung einer in F ι g. 1A gezeig-Weise hängt die Frequenz der Ausgangsspannung auf ten Wellenform ist wünschenswert, da sie bestimmte den Leitern 16 bis 18 nicht von der Drehzahl des Gene- Harmonische im Gegensatz zu anderen möglichen WeI-rators 10 und von der Schaltgeschwindigkeit des Gleich- lenformen enthält und da das System infolge der gerichters 12 ab. 15 schaffenen Zirkulationswege mit einer gewissen Menge Es ist auch bekannt (US-PS 31 70 107), mit einem sta- Blindleistung arbeitet Normale Inverterschalter, beitischen Direkt-Umrichter eine Wechselstrom-Wechsel- spielsweise Thyristoren, mit parallelliegender Diode strom-Transformation zu bewirken, ohne daß in einem sind als Schalter A —Fnicht geeignet Stattdessen ist ein 2_Vjr.:__ci_;cnsci_irj_U φ» Qi_e;_ch_Sp_annung _auf Η_Εη Leitern 13, Schalter erforderlich, der den Strom in beiden Richtun-14 erzeugt wird. Zwei Bedingungen müsr_t;n gegeben 20 gen unterbricht wenn er offen ist, und der den Strom in sein, damit die Transformation in derselben Weise ge- beiden Richtungen durchläßt, wenn er geschlossen ist schieht wie bei dem in Fig. 1 dargestellten System mit Ein solcher Schalter, kann aus zwei umgekehrt angezwei Schaltkreisen: schlossenen Leistungstransistoren bestehen. Wenn ein

Thyristor als Schalter verwendet wird, dann muß ein

1. Die Eingangsanschlüsse müssen wahlweise mit ent- 25 Kommutationskreis vorgesehen sein, wie dies an und für sprechenden Ausgangsanschlüssen verbunden sich bekannt ist

werden, damit die erwünschten Ausgangspotentia- F i g. 4 zeigt wie man durch Zufügen eines weiteren

Ie erzeugt werden; Ausgangsanschlusses und dreier zusätzlicher Schalter

2. die richtigen Engangsanschlüsse müssen miteinan- G, O und R zum System der Fig.3 eine dreiphasige der verbunden werden und die richtigen Ausgangs- 30 Wechselspannung auf den Leitungen 16,17 und 18 eranschlüsse müssen miteinander verbunden werden, hält Die zusätzlichen Schalter ermöglichen das Kurz- und zwar in der richtigen Folge. schließen von je zwei beliebigen Ausgangsklemmen.

Dadurch wird eine Rechteckwellenausgangsspannung

Die Grunderregung des Generators hängt von dem pe- erhalten, da die Eingangsklemmen, die nicht kurzge-

riodischen Kurzschließen der Generatoranschlüsse ab. 35 schlossen werden sollen, jetzt nicht direkt mit den kurz-

Diese Bedingungen können mit nur 9 Leistungsschal- geschlossenen Ausgangsklemmen verbunden werden

lern (beispielsweise den Schaltern ΡΪ—Ρ9 in Fig.2) müssen.

anstelle d*r 12 in F i g. 1 gezeigten Schalter erfüllt wer- Bei einem gewöhnlichen Umrichter werden die Aus-

den; dabei werden alle Verbindungen zwischen allen fcjngsklemroen periodisch entweder mit der positiven

Anschlüssen 16 bis 18 und 30 bis 32 richtig hergestellt 40 oder der negativen Gleichstramschiene verbunden.

Die beispielsweise zwischen den Ausgangsleitern 16 Torsignale von einem Logikkreis, beispielsweise einem

und 17 in Fig. 1 auftretende Spannung ist in Fig. IA Ringzähler, bestimmen, welche Leiterschiene mit wel-

dargestellt, in der die Rechteckspannung über 120° po- ehern Anschluß verbunden wird. Sie üestimntsn außer-

sitiv ist, Null (Anschlüsse kurzgescii'ossen) für die Dauer dem, welche Anschlüsse zur Aufrechterhaltung des Ge-

der nächsten 60°, negativ für die Dauer der folgenden 45 neratorfeldes kurzgeschlossen werden sollen. Zur Er-

120°, kurzgeschlossen für die nächsten 60° usw. Aus der läuterung des vorliegenden Systemes ist die Annahme

nachfolgenden F.HSutenme folgt daß der Umrichter hilfreich, daß der Umrichter eine imaginäre Gleich-

nicht nur die geeigneie Potentiale zwischen den Ein- stromschiene sowie zwei getrennte Logikkreise oder

gangsklemmen und den Ausgangsklemmen des voll- Ringzähler besitzt. Der erste Logikkreis verbindet nor-

ständigen Systems herstellen muß, sondern auch die 50 malerweise die Generatorausgangsklemmen mit der

Kurzschlußkreise zwischen den richtigen Klemmen zur imaginären Schiene, und zwar auf eine Weise, die der

richtigen Zeit schaffen muß, wodurch die Ausgangs- Verbindung der Ausgangsklemmen 30—32 des Genera-

spannung erzeugt wird. Die in Fig. IA gezeigte Span- tors 10 in Fig. 1 mit der tatsächlichen Schient 13, 14

nungsform wird als Quasirechteckspannung bezeichnet entspricht. Dadurch werden die Kurzschlüsse zwischen

Eine einphasige Anordnung ist in F i g. 3 gezeigt Wie- 55 den Anschlüssen geschaffen, welche das Generatorfeld der wird ein Umrichter 12 zur Erregung eines Induk- aufrechterhalten. Der zweite Ringzähler kann dazu vertionsgenerators verwendet, indem periodisch die Lei- wendet werden, die Verbindungen der Ausgangsklemstungsschaiter A bis F geschlossen werden. Dadurch men des Systems, beispielsweise der Leiter 16 bis 18 in wird eine Quasirechteckwechselspannung an den Aus- F i g. 1 mit der imaginären Schiene zu steuern. Ein wichgangsklemmen 30 bis 32 des Generators erzeugt. Eine 60 tiger Bauteil ist ein kombinierter Logikkreis, der verGleichspannung wird auf den Leiterschienen 13,14 er- gleicht:
zeugt. Betrachtet man eine bestimmte Zeit, in der die

Schalter A, B u.ld E geschlossen sind, und in der ein 1. Die erwünschten Verbindungen der Eingangsan-

durch die Vorzeichen 33 dargestelltes Potential anliegt, Schlüsse des Systems mit der imaginären Schiene

so wird der Umrichter »umgekehrt« oder im elektri- 65 mit

sehen Sinne invertiert, wenn A₁ D und F plötzlich geöff- 2. den erwünschten Verbindungen zwischen den Ausnet und gleichzeitig d^!e Schalter B, Cund £ geschlossen gar.gsanschlüssen des Systems und der imaginären werden. Das heißt, die Polarität der Spannung auf den Schiene, wobei nur diejenigen Wechselstromlei-

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stungsschalter zwischen den Anschlüssen geschlos- geführt. Die Signale auf der Leitung 57, die länger als

sen werden, deren Verbindungen mit der Schiene diejenigen auf der Leitung 56 verzögert sind, werden

zusammenfallen. dann an den anderen Eingangsanschluß des Sperrkreises 55 gelegt. Das Ausgangssignal des Sperrkreises wird

Die F i g. 5 und 6 zeigen die Ausgangsklemmen 30,31, 5 über die Leitung 58 zum zweiten Zähler 45 geleitet. Der 32 des Generators von F i g. 4 und die Leitungen 16,17 Fachmann erkennt, daß die Verwendung der stärkeren und 18 ohne die Umrichterschalter. F i g. 5 gibt die PoIa- Verzögerung und des Sperrkeises ein Weg dazu ist, ritzten zu dem Zeitpunkt an, zu dem das Potential der Fehlschaltungen in den Schaltern zu verhindern, die Klemme 30 gegenüber den Klemmen 31 und 32 positiv möglicherweise sonst durch das praktisch gleichzeitige ist Die letzten beiden Klemmen sind dann kurzge- 10 Ankommen von Taktimpulsen auf den Leitungen 44 und schlossen. In ähnlicher Weise ist das Potential auf der 46 erzeugt würden. Dies läßt sich besser anhand der Leitung 17 positiv bezogen auf die Potentiale, die dann detaillierten Darstellung in F i g. 8 verstehen. Für den auf den beiden Leitungen 16 und 18 liegen. Um diese Augenblick ist es wichtig festzuhalten, daß der Umrich-Ausgangsspannungen zu erzeugen, verbinden die Schal- ter, die Kombinationslogikschaltung und der erste und ter des Umrichters die Klemme 30 mit der Leitung 17 (A 15 der zweite Zähler die wichtigen Bausteine sind, während in Figur ist geschlossen), die Klemme 31 mit den Leitun- die zusätzlichen Elemente, wie die Oszillatoren zusamgen 16 und iS(Q und D sind geschlossen), und die Kiciii- men iriii dein Verzögcfüngs- und Spcrrkcis insgesamt me 32 mit den Leitungen 16 und 18 (R und F sind ge- als Vorrichtung betrachtet werden können, welche schlossen). Auf diese Weise werden nicht nur die richti- Taktimpulse zu den beiden Zählern 43 und 45 liefert und gen Verbindungen zwischen Eingang und Ausgang ge- 20 damit die Generatordrehzahl und damit die Ausgangsschaffen, sondern außerdem die erforderlichen Kurz- amplitude und die Frequenz der Rechteckausgangsschlüsse 16 mit 18 und 31 mit 32). Während des nächsten spannung regeln.

Polaritätswechseis des Generators sind die Klemmen 30 F i g. 8 zeigt Einzelheiten des Zählers und der Kombi-

und 32 bezüglich der Klemme 31 positiv, wie dies in nationslogikschaltung. Wie dargestellt, werden Taktsi-

F i g. 6 gezeigt ist Es wird angenommen, daß die Aus- 25 gnale, die vom ersten Oszillator erzeugt werden, auf der

gangspolaritäten auf den Leitungen 16 bis 18 so bleiben, Leitung 51. empfangen und an beide Stufen 60 und 61 im

wie sie in F i g. 5 waren. F i g. 6 zeigt die neuen Schalter- Verzögerungskreis 54 gelegt. Es sei angenommen, daß

Verbindungen, die zu diesem Zeitpunkt erforderlich die Schalter im Umrichter 40 eine Ausschaltzeit Tbesit-

sind. Aus dem obigen folgt, daß dies durch Schließen der zcn. Dann liefert die Stufe 60 eine Verzögerung, die

Schalter A, Q, D und £in F i g. 4 verwirklicht wird. 30 doppelt so groß ist wie die Ausschaltzeit oder 27; die Im Blockdiagramm der F i g. 7 ist die Ansteuerung des Verzögerungsstufe 61 liefert eine wesentlich längere Umrichters 40 dargestellt Die in F i g. 7 dargestellte Verzögerung, 47. Diese Verzögerungen stellen sicher. Kombinationslogikschaltung 41 liefert über die Leitung daß der Schalter hinreichend Zeit besitzt, vollständig

42 Ausgangssignale, welche die Schalter Pl bis P9 in abzuschalten und sich vollständig zu erholen, bevor er

Fi g. 2 schließer,. Hierzu erhält die Korr.binationslogik- 35 wieder angeschaltet wird.

schaltung eine erste Reihe von Ausgangsimpulsen über Das Ausgangssignal der Stufe 60 im Verzögerungs-

die Leitung 44 von einem ersten Zähler 43, der im Er- kreis 54 gelangt über die Leitung 56 zum Eingang des

gebnis die Generatorfrequenz regelt Die Ausgangsim- ersten Zählers 43. Dieser Zähler ist ein herkömmlicher

pulse vom zweiten Zähler 45 werden über die Leitung Logikkreis oder Ringzähler, der drei Flip-Flop-Stufen

46 zur Kombinationslogikschaltung geleitet Diese Si- 40 62, 63 und 64 enthält Diese sind so angeschlossen, daß

gnale bestimmen im Ergebnis die Frequenz der Aus- säe auf den Leitern 65, 66 und 67 Ausgar.gssignale als

gangsspannung, die der Umrichter an die Ausgangs- Funktion der Grundtaktsignale liefern, die auf der Lei-

klemmen, beispielsweise die Leiter 16, 17 und 18 in tung 50 vom ersten Oszillator empfangen werden. Zu-

F i g. 1 abgibt sätzlich enthält der Zähler 53 die N AN D-Stufen 68, 70, Die Ausgangsimpulse, die vom ersten Zähler 43 er- 45 die so angeschlossen sind, daß der erste Zähler 43 richtig

zeugt werden, werden wiederum durch Taktsignale be- startet

stimmt, die in einem ersten Oszillator 47 erzeugt wer- Die stärker verzögerten Signale von der Stufe 61 im den. Die Frequenz dieser Taktsignale wird durch ir- Verzögerungskreis 54 werden über den Leiter 57 -air gendeine Einstellvorrichtung bestimmt die durch einen Eingangsseite des Sperrkreises 55 geführt Dieser entEinstellknopf 48 dargestellt ist Die Ausgangs- oder 50 hält die herkömmlich angeschlossenen logischen Stufen Taktsignale des Oszillators 47 liegen auf der Leitung 50. 71, 72, 73 und 74. Das andere Eingangssignal für den Der zweite Oszillator 51 enthält ebenfalls eine Einrich- Sperrkreis 55 kommt vom zweiten Oszillator über die tung 52 zur Einstellung der Frequenz der Taktsignale, Leitung 53. Zwischen dem zweiten Oszillator und dem die auf seiner Ausgangsleitung 53 liegen. Die Ausgangs- Sperrkreis 55 liegt der durch zwei teilende Kreis 75. Signale auf den Leitungen 50,53 können auch direkt auf 55 Dies geschieht zweckmäßigerweise dazu, die geeignete die Zähler 43,45 gegeben werden. Die Taktsignale kön- Signalfrequenz für den Sperrkreis zu schaffen. Ein nen auch durch einen einzigen Oszillator erzeugt und Rückstellsignal kann über die Leitung 76 an den durch über verschiedene Kreise geleitet werden, von denen zwei teilenden Kreis 75 gelegt werden, wenn das System einer Divisions- und/oder Multiplikationsstufen zur Er- gestartet wird. Das Ausgangssignal des Sperrkreises 55 zeugung der erforderlichen Taktsignale aufweist Bei 60 wird über den Leiter 58 zur Eingangsseite des zweiten der bevorzugten Ausführungsform sind jedoch getrenn- Zählers 45 geleitet Dies äst in der Darstellung ein weitete Oszillatoren, wie dargestellt, vorgesehen. Ein Verzö- rer herkömmlicher Ringzähler mit zwei NAND-Stufen gerüügskreis 54 ist bei der bevorzugten Ausführongs- 77, 78, welche für den richtigen Startvorgang sorgen, form zwischen dem ersten Oszillator und dem ersten sowie drei Flip-Flops 80,81 und 82. Die letzteren sind so Zähler eingekoppelt Zusätzlich ist dort ein Sperrkreis 65 angeschlossen, daß sich die Ausgangssignalfolge auf den 55 vorgesehen und wie gezeigt angeschlossen. Das Leitungen 83, 84 und 85 als Funktion der Taktsignale heißt, die verzögerten Au.sgangssignalc aus 54 werden ergeben, die auf der Leitung 58 empfangen werden, über eine erste Leitung 56 zu dem ersten Zähler 43 Die vom ersten und zweiten Zähler kommenden Si-

gnale werden an die Eingangsanschlüsse der exklusiven ODER-Tore 91 — $9 in der Kombinationslogikschaltung 41 gelegt, wie in F i g. 8 gezeigt. Dies ergibt die geeignete Kombination von Einschaltsignalen auf den Ausgangsleitern 101 —109, die an die neun Schalter im Um-HChIe-. JO gelegt werden (diese sind wie in F i g. 2 gezeigt geschaltet). Der Fachmann weiß, daß die Leistungsschalter beispielsweise aus neun umgekehrt parallelen Leistungstransistorpaaren bestehet, können, die keine Kommutierung oder kein Ausschaltsignal benötigen. Wenn andere Schalter, beispielsweise Triacs oder umgekehrt parallele Thyristoren verwendet werden, dann müssen selbstverständlich geeignete Kommutationskreise zum Ausschalten vorgesehen sein, wie dies wohlbekannt ist.

F i g. 9 ist ein Blockschaltbild und zeigt eine Einrichtung die tatsächlich gebaut ür.d erfolgreich betrieben, wurde. An ihr wurden die Grundzüge der vorliegenden Erfindung erprobt. Ein Umrichter 40 mit neun Schaltern wurde verwendet, wobei die neun Schalter wie diejenigen, die mit P1 — P 9 in F i g. 2 bezeichnet sind, zwischen die Eingangs- und Ausgangsklemmen der Einrichtung geschaltet sind. Der Generator 10 war eine Einheit mit zwei PS. Bei einer Testanordnung war die Last 110 ein Induktionsmotor mit zwei PS. Der Verzögerungs- und Sperrkreis sind in der Darstellung von F i g. 9 der Einfachheit halber weggelassen. Bei der Versuchsanordnung wurde ein Brückengleichrichter 111 wie dargestellt angeschlossen. Er liefert ein Signal auf Leitung 112. welches mit der Amplitude der dreiphasigen Ausgangsspannung verknüpft ist, die zur Last geliefert wird. Anstelle des ersten Oszillators 47, der eine einfache Einheit mit unabhängiger Einstellung ist, wurde ein spannungsgesteuerter Oszillator, wie dargestellt, verwendet Er erhält seine Regelspannung ober die Leitung 113 von einem Komparator 114. Das andere Eingangssignal am Komparator ist ein Bezugssignal, das auf der Leitung 115 liegt. Der Komparator summiert algebraisch das gleichgerichtete Signal auf der Leitung 112 und die Bezugsspannung aijf der Leitung 115, die von der Bezugseinheit 116, beispielsweise einem Potentiometer geliefert wird. Schaltungen dieser Art sind bekannt, sie erzeugen ein Ausgangssignal auf der Leitung 113, welches den Betrieb des Oszillators regelt. Bei dieser Anordnung wurde der Motor 110 ohne Schwierigkeit in einem Frequenzbereich zwischen 30 und 120 Hz angetrieben. Es wurde gefunden, daß eine nennenswerte Drehmomentschwankung des Induktionsmotors 110 bei der Beatfrequenz (Differenzfrequenz) auftrat, wenn die Frequenz der Ausgangsspannung des Umrichters sehr nahe an der vom induktionsgenerator gelieferten Eingangsfrequenz oder nahe an einer Subharmonischen der Eingangsfrequenz lag. Wenn die Trägheit des Motors 110 gering war, war diese Schwankung immerhin so bedeutend, daß Drehzahländeningen verursacht wurden, die oberhalb des normalen Schlupfbereiches lagen. Der Effekt war sehr bedenklich, wenn die Ausgangsfrequenz nahe an der Eingangsfrequenz lag, wurde jedoch bei höheren Drehzahlverhältnissen nicht beobachtet

Es versteht sich, daß der Induktionsgenerator während des Startens in irgendeiner Weise erregt werden muß. Wie bekannt kann dies mit einer einfachen Niedervoltbatterie geschehen. Diese wird angeschlossen und liefert während der anfänglichen Speisang des Induktionsgenerators ein kleines Gleichspannungspotential. Alternativ hierzu kann die remanente Magnetisierung des Rotors verwendet werden; es kann auch irgendeine andere Versorgungsquelle verwendet werden, von der eine kleine Menge Energie beim Starten geliefert wird.

Der Umrichter 40 kann anstelle seiner Verwendung bei dem Induktionsgenerator auch beispielsweise bei

5 jedem Wechselstrom-Wechselstrom-Umrichter verwendet werden. Die Regeleinrichtung, die den Umrichter regelt, ist nicht darauf beschränkt, nur Quasirechteckausgangsspannungen zu erzeugen. Stattdessen können auch Inipulsbreitenmodulationen, die an und für

io sich bekannt sind, zur Regelung der Wellenform der Ausgangsspannung verwendet werden. ■

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

tung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs durch

Patentanspruch: die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Einrichtung zur Versorgung von Verbrauchern Erfindungsgemäß werden in der Kombinationslogikmit dreiphasigem Wechselstrom konstanter Span- 5 schaltung die Ausgangsimpulse der beiden oszillatorgenung und Frequenz mit einem mit variabler Dreh- steuerten Zähler vereinigt, so daß einerseits- die Amplizahl antreibbaren auf konstante Spannung regelba- tude der Ausgangsspannung des Umrichters mittels der ren Dreiphasen-Drehstromgenerator, einem stati- Frequenzregelung der Ausgangsspannung des Generaschen Direkt-Umrichter mit neun Schaltern, von de- tors und andererseits die Frequenz der Ausgangsspannen jeweils drei eingangsseitig mit einer Ausgangs- 10 nung des Umrichters gleichzeitig gesteuert wird. Es lasklemme des Generators und jeweils drei ausgangs- sen sich also Frequenz- und Amplitude der Ausgangsseitig miteinander verbunden sind, und mit einer -spannung mit Hilfe der von der Kombinationslogik-Steuereinrichtung, die in geeigneter zeitlicher Folge ' schaltung angesteuerten Schalter des Umrichters kon- und Dauer die Schalter des Umrichters steuert, da- stant halten. Damit wird der Bauaufwand für die Regedurch gekennzeichnet, daß der Generator is lung erheblich vereinfacht Als Drehstromgenerator ein Asynchrongenerator (10) ist, daß die Steuerein- wird ein üblicher Dreiphasen-Asynchrongenerator verrichtung aus zwei mit Taktimpulsen aus wenigstens wendet, der über einen großen Drehzahlbereich arbeieinem OsziKaaor (42,51) gespeisten Zählern (43,45) tet Durch eine einfache Änderung der Frequenz der besteht, deren Ausgangsimpuise in einer Kombina- vom ersten Zähler gelieferten impulse iäßt sich die Fretionslogikschaltung (41) vereinigt und den Steuerlei- 20 quenz der Ausgangsspannung des Umrichters unabhäntungen (101—109) der Schalter zugeführt werden, gig von der Generatorfrequenz regeln. Mit der abgegedaß der erste Zähler (43) Impulse zum Steuern der benen Leistung läßt sich eine Wirklast entsprechend der Frequenz der Wechselspannung an den Ausgangs- Wirkleistung des Drehstromgenerators speisen, wähklemmen (30,31,32) des Asynchrongenerators und rend die Lieferung von Blindleistung erheblich größer damit zum Steuern der Amplitude der Wechselspan- 25 ist

nung auf den Ausgangsklemmen (16,17,18) des Um- Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführichters (40) abgibt und daß der zweite Zähler (45) mngsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erImpulse zum Steuern der Frequenz der Wechsel- läutert; es zeigt

spannung an d^n Ausgangsklemmen (16,17,18) des F i g. 1 ein Schaltbild einer bekannten Einrichtung

Umsetzers liefert und daß άκ- Frequenz der den 30 zum Erzeugen einer Spannung konstanter Frequenz

Zählern (43,45) zugeführten Taktimpulse jeweils ge- mittels eines drehzahlveränderlichen Generators,

trennt für sich einstellbar ist F i g. 1A den durch den Umrichter erzielten rechteck-

wellenähnlichen Spannungsverlauf,

Fig.2, 3, 4 vereinfachte Darstellungen des Umrich-

35 ters,

Fig.5, 6 Vektordiagramme zur Darstellung der

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Schaltverbindungen des Umrichters,

Oberbegriff des Patentanspruchs. F i g. 7 ein Blockschaltbild der Steuerung des Umrich-

Bei der bekannten Einrichtung (US-PS 31 70 107), von ters,

der die Erfindung ausgeht, erfolgt die Frequenzregelung 40 F i g. 8 ein Schaltbild der in F i g. 7 gezeigten Steue-

der Ausgangsspannung des Umrichters durch einen rung.

Regler, der das Ein- und Ausschalten der Schalter des Fig.9 ein Blockschaltbild der Einrichtung in einer

Umrichters mit Steuersignalen bewirkt Der Regler er- erprobten Ausführungsform.

zeugt die Steuersignale abhängig von der Frequenz des In F i g. 1 ist ein bekanntes System gezeigt (US-PS Drehstromgenerators. Zur Spannungsregelung des Um- 45 38 29 758), mit dem eine Wechselausgangsspannung richters dient die Erregerwicklung des Drehstromgene- konstanter Frequenz von einem Generator 10 erhalten rators. wird, der über είπε "'εϋε 1« mit einer variablen Fre-Es ist ferner eine Einrichtung bekannt (US-PS quenz ω angetrieben wird. Er erzeugt eine dreiphasige 29 758), bei der an eine als Generator betriebene Wechselspannung an den Ausgangsklemmen 30,31 und Asynchronmaschine eine umrichterähnliche Schaltein- 50 32. Der Generator 10 ist eine Induktions- bzw. Asynrichtung angeschlossen ist deren Schalter in einer sol- chronmaschine. Ein Gleichrichter 12 mit den Schaltern chen Reihenfolge und mit solchen Schaltzeiten ange- A— Fist an die Gleichstrom-Leiterschienen 13,14) ansteuert werden, daß die durch die Einrichtung vorgege- geschlossen und erzeugt nicht nur die Felderregung für bene Blindleistung von Phase zu Phase der Asynchron- den Generator 10, sondern speist außerdem einen Ummaschine übergeschaltet und durch die von der Schalt- 55 former 15 mit den Schaltern C-L, der eine Ausgangseinrichtung aufgeprägte Frequenz die Amplitude der spannung mit drei Phasen und geregelter Frequenz auf Ausgangsspannung der Asynchronmaschine geregelt den Ausgangsleitern 16,17 und 18 liefert, wird. Das Ansteuern der Schalteinrichtung erfolgt durch Die Schalter A-F des Gleichrichters 12 werden eine an einen Oszillator von einstellbarer Frequenz an- durch einen logischen Kreis 20 angesteuert, der seinergeschlossene Logikschaltung. Auf diese Weise IaBt sich 60 seits durch einen spannungsgesteuerten Oszillator 21 die Ausgangsspannung des Asynchrongenerators auch gesteuert wird. Dieser liefert Taktimpulse mit einer Frcbei großen Drehzahlschwankungen des Antriebes kon- quenz, die durch ein Fehlersignal bestimmt wird. Dieses stant halten. Ferner steht am Ausgang der Schaltein- Fehlersignal wird durch einen Komparator 22 geliefert, richtung noch eine Gleichspannung zur Verfügung. Der Komparator empfängt sowohl ein Referenzsignal Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl die 65 von einer Referenzeinheit 22, die beispielsweise ein Po-Frequenz als auch die Amplitude der Ausgangsspan- tentiometer sein kann, und ein Riickkopplungssignal nung des Umrichters in einfacher Weise zu regeln. von einem Gleichrichterkreis 24. Dieser ist an die Aus-Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei der Einrich- gangsanschlüsse des Generators 10 gekoppelt. Natur-