DE2724796A1

DE2724796A1 - Verfahren und einrichtung zur steuerung der loeschwinkel in wechselrichtern

Info

Publication number: DE2724796A1
Application number: DE19772724796
Authority: DE
Inventors: Johann Ing Grad Podlewski
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1977-05-28
Filing date: 1977-05-28
Publication date: 1978-11-30
Also published as: DD135958A5; ZA782881B; NO781845L; AR215299A1; SE433789B; AU3627578A; DE2724796B2; ES469806A1; CA1090422A; JPS53147925A; AT360123B; SU683651A3; ATA383478A; DK218878A; IN150963B; NO146178B; GB1603221A; CS216808B2; AU514249B2; DE2724796C3

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Theodor-Stern-Kai 1, Frankfurt/Main

Crüger/ka B 76/1

5. Mai 1977

"Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Löschwinkel in Wechselrichtern"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Ein solches Verfahren ist bekannt aus der DT-PS 12 63 623.

Gegenüber den bekannten Verfahren und Einrichtung besteht erfindungsgemäß die Aufgabe, diese so auszubilden, daß auch bei stark oberwellenhaltigem Netz bzw. größeren Netzunsymmetrien eine einwandfreie Löschwinkelregelung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs

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Bevorzugte Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gehen aus den übrigen Ansprüchen hervor.

Durch dieses Verfahren bzw. Anordnungen wird praktisch eine derartige Filterwirkung gegen starke Löschwinkelschwankungen der Stromrichterventile untereinander und damit der Regelgröße erzeugt, daß eine einwandfreie Regelung letztere auch bei stark oberwellenhaltigem Netz möglich ist. Es wird nämlich eine Verringerung des kleinsten Löschwinkels sofort berücksichtigt und auf den Regelkreis geschaltet, während eine Vergrößerung des Löschwinkels aller Stromrichterventile erst nach einer vollen Netzperiode berücksichtigt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Figuren der Zeichnung skizzierten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei gibt Figur 2 die Signalverläufe wieder, abhängig von den in der Figur ganz oben eingetragenen Phasenspannungen des Netzes (Brückenspannungen).

Jeder Kommutierungsgruppe ist ein Meßintegrator 4- bzw. 4' zugeordnet. Beide Integratoren werden wechselweise gesteuert. Die Eingangssignale der beiden Integratoren werden durch bistabile Kippstufen 2^_, und 2¹^ , gebildet. Jedem Löschwinkel bzw. jedem der entsprechenden hier ρ ■ 6 Stromrichterventile VieuV

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(Thristoren) ist eine solche Kippstufe zugeordnet.

Die Eingangssignale dieser Kippstufen sind jeweils die Strom- und Spannungssignale eines Ventils, wobei auf die Eingänge 1 bzw. V mit dem Index "bj" jeweils die Spannungsimpulse gegeben werden. Die bistabilen Kippstufen werden durch den Stromimpuls gesetzt und durch den Spannungsimpuls zurückgesetzt.

Der Abstand zwischen dem Strom- und dem Spannungsimpuls entspricht dem zu messenden Löschwinkel 2Γ des jeweiligen Ventils.

Die Stromimpulse werden aus der negativen Sprungspannung am Ventil nach beendeter Stromführung oder aus dem Ventilstrom bzw. dem Brückenzuleitungsstrom selber gebildet. Die Spannungsimpulse werden aus den Nulldurchgängen der Netz- bzw. Kommutierungsspannung gebildet. Da bei einer sehr stark mit Oberschwingungen behafteten Kommutierungsspannung mit Mehrfach - Nulldurchgängen gerechnet werden muß, ist die Erfassungskippstufe mit einer Hysterese versehen.

Die Ausgangssignale U₂ bzw. U₂' (siehe Figur 2) der bistabilen Kippstufen jeder Kommutierungsgruppe werden jeweils über ein ODER-Glied 3 bzw. 3' zusammengefaßt. Am Ausgang dieser ODER-Glieder ergeben sich entsprechend 2 Ti /p/2 Blöcke im Abstand von T = 4-jf/ ρ

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mit konstanter Amplitude. Ihre Breite entspricht dem jeweiligen Löschwinkel.

Diese Blöcke werden auf den zugehörigen Meßintegrator 4 bzw. V gegeben. Die Eingangssignale der beiden Meßintegratoren sind um ( - Ti + lf./^.\[) = ΤΓ/3 zueinander verschoben.

Jeweils im Nulldurchgang der Kommutierungsspannung - dem Ende eines Zeitabschnittes - wenn z.B. das Eingangssignal des Meßintegrators 4- Null wird und die Integration beendet ist, liegt eine neue Information vor. Die Information aus der vorangegangenen Messung, die noch in dem Meßintegrator 4-' gespeichert ist, ist damit hinfällig geworden und kann gelöscht werden. Löschsignale sind die Spannungsimpulse der anderen Kommutierungsgruppe. Sie werden jeweils über ein ODER-Glied 5 bzw. 5' zusammengefaßt.

Das Ausgangssignal der Meßintegratoren besteht aus einer Nullphase, einer Integrationsphase und einer Speicherphase. Nur die Speicherphase enthält die erforderliche Information. Durch das Zusammenfassen der beiden Integrator—ausgänge über ein Glied 6 mit Größtwertauswahl werden überwiegend die Speicherphasen abgebildet.

Mit der Forderung nach einer von der Unsymmetrie des Drehstromnetzes unabhängigen oberwellenarmen Ausgangsspannung wird nur

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der kleinste der ρ Zeitabschnitte (Löschwinkel) abgebildet.

Dazu enthält der dargestellte Meßwertumformer ρ = 6 Abtast-Halteglieder. Sie haben die Aufgabe, die Spannung, die dem entsprechenden Löschwinkel proportional ist, über eine ganze Periode zu halten.

Die Steuerung dieser Glieder erfolgt über die Spannungsimpulse. Die Eingänge der Abtast- Halteglieder sind untereinander verbunden. Ihr gemeinsames Eingangssignal ist das Signal U^, das durch die Zusammenfassung der beiden Integratorausgangsspannungen XL· bzw. U^¹ gewonnen wurde (Größtwertsignal).

Durch ein Glied 9 mit betragsmäßiger Kleinstwertauswahl wird nur das Ausgangssignal der ρ Abtast- Halteglieder abgebildt, das den kleinsten Wert hat.

In dem in Figur 2 dargestellten Signalflußausschnitt ist das Kleinstwertsignal Uq aus den Signalen Ur₇₂ u*¹*^{1 U}*71 »letzteres unterbrochen für eine kurze Zeit durch U¹^₀, wo dieses den Kleinstwert hat, gebildet worden, da diese Signale über die dargestellte Zeitdauer die relativen Keinstwerte aufweisen, wie man leicht erkennt.

Die so gebildete Größe ist im stationären Zustand auch bei

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starker Unsymmetrie des Drehstromnetzes frei von Oberschwingungen. Die Verminderung eines der ρ Löschwinkel wird unverzögert abgebildet, sofern er kleiner als der bis dahin kleinste geworden ist.

Eine Veigrößerung dagegen wird nur dann ohne Verzögerung abgebildet, wenn sie den jeweils kleinsten Löschwinkel betrifft.

Eine Vergrößerung sämtlicher Löschwinkel wird dagegen erst nach einer Netzperiode abgebildet.

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L e e r s e i t e

Claims

Lic ent ia Patent-Verwaltungs-GmbH Theodor-Stern-Kai 1, Frankfurt/Main

Crüger/ka B Ίο/Λ

5· Mai 1977

Patentansprüche

.j Verfahren zur Steuerung der Löschwinkel der ρ Stromrichterventile (Thyristoren) einer Thyristorbrückenschaltung durch Bildung eines dem Löschwinkel in der Amplitude proportionalen Signals aus einer Hilfsgröße konstanter Amplitude über einen Integrator je Komnutierungsventilgruppe und mittels vom Stromflußende der einzelnen Ventile abgeleiteten Anfangsimpulsen einerseits und aus dem Beginn positiver Sperrspannung am jeweiligen Ventil abgeleiteten Endimpulsen andererseits mit Löschung des Integrationswertes der Integratoren durch die Endimpulse der jeweils anderen Kommutierungsventiigruppe und Auswahl des Größtwertes der Integratorausgangswerte, dadurch gekennzeichnet, daß das aus den Integratorausgangswerten gebildete Größtwertsignal jeweils auf die Eingänge von ρ den einzelnen Ventilen (V.,V'.) zugeordneten Abtast-

J ο

Haltegliedern (7^,70 gegeben wird, daß auf deren zweiten Eingang jeweils die genannten einzelnen Spannungsimpulse des

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zugehörigen Ventils (V. bzw. VJ.) geschaltet sind, die die

U J

Abtast-Halteglieder entsprechend dem Augenblickswert des Größtwertsignals (U^) setzen und anschließend in einen Glied (9) mit Kleinstwertauswahl der jeweilige Kleinstwert der Abtast-Halteglieder (7,·, 7'·) erfaßt wird. J J

Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ρ den einzelnen Ventilen (V-, V]·)

ü J

zugeordnete bistabile Kippstufen (2., 2!.) von dem Anfangsimpuls gesetzt und von dem Endimpuls zurückgesetzt v/erden und die Ausgangsimpulse (U_P, UA) der Kippstufen (2., 2'.) Jeder der beiden Kommutierungsventilgruppen (V. bzw. V-)

<J J

für sich jeweils dem zugehörigen Integrator (4- bzw. 4' ) zugeführt werden.

Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Signal (Größtwertsignal U) aus den beiden Ausgangssignalen (U₁₁,, U^) der Integratoren (4, 4') durch Größtwertauswahl in einem Vergleicher (6) gebildet wird.

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