DE2743265C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine digitale Steuerschaltung für einen mit Wechselstrom gespeisten Stromrichter mit steuerbaren Ventilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Steuerschaltung ist aus den unten beschriebenen "Proceeding of the IEE", Vol. 116, No. 5, Mai 1969, S. 873-878 bekannt.

Es sind viele Schaltungsanordnung und Systeme bekannt, um die steuerbaren Ventile oder steuerbaren Gleichrichter von Leistungswandlern, wie einem Stromrichter, selektiv durchzuschalten, damit einer Last elektrische Energie aus einer mehrphasigen Wechselstromquelle zugeführt wird.

Die Art des verwendeten steuerbaren Ventils beeinflußt in einem gewissen Maße die Art der verwendeten Steuerung bzw. Regelung, wobei das bei weitem üblichste steuerbare Ventil heute der Thyristor ist, und zwar der Siliziumthyristor. Ein Thyristor wird bekanntlich leitend bei dem gleichzeitigen Anlegen einer Vorspannung in Durchlaßrichtung und eines Signales an seiner Steuerelektrode und er bleibt leitend, bis die Spannung über seine Anode und Kathode null oder negativ ist.

Es besteht eine große Vielfalt von Problemen bei der Steuerung von Leistungsstromrichtern. Hierzu gehört die Tatsache, daß aufgrund der geringen Größe des zur Durchschaltung des Thyristors erforderlichen Steuersignales ein angemessener Schutz vor Rauschen bzw. Störsignalen von sowohl der Leitung als auch anderen Quellen vorgesehen sein muß, um eine fehlerhafte Zündung des Thyristors zu verhindern. Darüber hinaus ist die Möglichkeit der Änderung und Optimierung der Zündsequenz, insbesondere bei einem umsteuernden Stromrichter, sehr erstrebenswert, um für einen glatten, stetigen Betrieb des Systems zu sorgen. Weiterhin müssen Mittel zur Erholung des Systems vorgesehen sein, falls ein Thyristor aus irgendeinem Grund zu einer falschen Zeit durchgeschaltet ist. Der häufigste Grund für eine falsche Durchschaltung besteht darin, daß ein Thyristor nicht zur richtigen Zeit kommutiert (abschaltet bzw. sperrt), und die übliche Korrektur besteht darin, den nächsten, zur Durchschaltung vorgesehenen Thyristor früher als zur normalen Zeit zu zünden, um den fehlerhaft leitenden Thyristor in einem nicht-leitenden Zustand zu zwingen. Dies wird gewöhnlich als "Zwangszündung" bezeichnet. Ein weiteres Problem, das besonders bei mehrphasigen Stromrichterschaltungen besteht, ist das Erfordernis, die Thyristorzündung in jeder Phase richtig zu synchronisieren. Dies wird üblicherweise durch eine enge Anpassung jeder Phasenzündschaltung erreicht, um einen gleichförmigen Vorgang zu erhalten. Die Alterung der Bauteile und die Temperaturdrift machen jedoch die Aufrechterhaltung der richtigen Synchronisation und Anpassung schwierig.

Für diese Probleme sind viele Lösungen vorgeschlagen worden, die aber relativ hohe Kosten verursachen. Gewöhnlich wird ein Kompromiß zwischen Kosten und Leistung erreicht.

Aus dem Aufsatz "Direct digital control of thyristor amplifiers" in der Zeitschrift Proceedings of the IEE, Vol. 116, No. 5, Mai 1969, Seiten 873 bis 878, ist ein digitale Steuerschaltung für einen mit Wechselstrom gespeisten Stromrichter mit steuerbaren Ventilen bekannt, bei der ein zur Regelung der Ausgangsleistung des Stromrichters dienendes Eingangssignal zu den Kreuzungszeitpunkten der einzelnen Phasen der Quellenspannung abgetastet wird, die ständig mittels einer entsprechenden Anzahl von zwischen die Phasen geschalteten Vergleichern bestimmt worden. Für jeden abgetasteten Wert des Eingangssignals wird mittels eines Computers der Zündzeitpunkt für einen bestimmten Thyristor berechnet und bei Erreichen des Zeitpunktes ein Auslösesignal für den Thyristor erzeugt, indem der Wert des abgetasteten Eingangssignals schrittweise mit dem Inhalt der Speicherplätze einer Speichertabelle verglichen und bei Übereinstimmung der zugeordnete Thyristor gezündet wird.

Weiterhin ist aus der US-PS 38 03 476 eine digitale Steuerschaltung für einen mit Wechselstrom gespeisten Stromrichter mit steuerbaren Ventilen bekannt, bei der die Zündimpulse zum Auslösen der steuerbaren Ventile erzeugt werden, indem mittels eines Taktgebers erzeugte Taktsignale in einen Zähler eingelesen und jeweils nach dem Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von gezählten Taktimpulsen ein Weiterschaltsignal an einen Ringzähler abgegeben wird, der die Zündimpulse auf die einzelnen Thyristoren verteilt. Die Frequenz des Taktgebers wird durch Vergleich mit den Kreuzungszeitpunkten der einzelnen Phasen der Quellenspannung mit dieser synchronisiert.

Schließlich ist aus der DE-OS 23 23 826 eine digitale Steuerschaltung für einen mit Gleichstrom gespeisten Wechselrichter bekannt, bei dem die Zeitpunkte, zu denen die Thyristoren gezündet oder gelöscht werden, durch Vergleich der Inhalte einer Speichertabelle mit dem Stand eines durch ein Taktsignal weitergeschalteten Zählers erzeugt werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine digitale Steuerschaltung für einen mit Wechselstrom gespeisten Stromrichter mit steuerbaren Ventilen zu schaffen, die weitestgehend unempfindlich ist gegen Rauschen oder Störsignale in der Quellenspannung und dennoch mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand verwirklicht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine digitale Steuerschaltung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine vereinfachte Darstellung einer Art eines Leistungsstromrichtersystems, auf das die Erfindung anwendbar ist.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm und stellt den Betrieb der erfindungsgemäßen Zündschaltung dar.

Fig. 3-6 sind detaillierte schematische Darstellungen und zeigen die verschiedenen Komponenten der in Fig. 2 in Blockform dargestellten Steuerschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 7 zeigt verschiedene Wellenformen, die das Verständnis der Arbeitsweise der Steuerschaltung gemäß der Erfindung erleichtern.

Fig. 8 stellt das Wortformat von einem der in einem Speicher der erfindungsgemäßen Schaltung gespeicherten Worttypen dar.

Fig. 9 ist eine Dekodierungstabelle, die das Verständnis der Arbeitsweise von einem Teil der Steuerschaltung gemäß der Erfindung erleichtert.

In Fig. 1 ist ein typischer Umkehr-Stromrichterantrieb mit einem Gleichstrommotor gezeigt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Wechselstromquelle dreiphasig, wie es durch die Leitungen L₁, L₂ und L₃ dargestellt ist, und der Stromrichter selbst umfaßt 2 Drehstrom-Drücker mit je 6 Thyristoren (6 Vorwärts- Thyristoren 1F bis 6F und 6 Rückwärts-Thyristoren 1R bis 6R), die durch eine Thyristorzündsteuerung gemäß der Erfindung gesteuert werden. Die Verbindung der Quelle mit den Brücken über die Leitungen L₁, L₂ und L₃ erfolgt in üblicher Weise, und die Ausgangsgröße der Brücke wird dem Motor zugeführt. Während des Motorbetriebes in Vorwärtsrichtung erfolgt die Zündung auf Vorwärts- Thyristoren 1F bis 6F, und für den Rückwärtsbetrieb des Motors werden die Thyristoren 1R bis 6R durchgeschaltet. Die Thyristorzündsteuerung leitet gemäß der vorliegenden Erfindung Eingangssignale von zwei der drei Netzleitungen ab, die in Fig. 1 als Netzleitungen L₁ und L₃ gezeigt sind. Die Ausgänge der Thyristorzündsteuerung sind 12 Leitungen, die auf entsprechende Weise über geeignete Trennschaltungen mit den Steuerelektroden der 12 Thyristoren der Brücken verbunden sind. Der Einfachheit halber sind die tatsächlichen Verbindungen mit den Steuerelektroden nicht gezeigt.

Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Blockform. Darin werden Eingangsgrößen von den Leitungen L₃ und L₁ eine Abtastschaltung 10 zugeführt, die eine spezielle Phasenlage der auf diesen zwei Leitungen auftretenden Spannungen feststellt. Wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, liegt die für diesen Fall gewählte Lage der Spannungen dann vor, wenn L₁ in bezug auf L₃ positiv wird. Die Ausgangsgröße der Abtastschaltung 10 ist ein Gleichstromsignal, das die Eingangsgröße für einen digitalen Winkelwertgeber 12 bildet. Der Winkelwertgeber 12 erzeugt einen digitalen Zählwert, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Neun-Bit-Zählwert ist und einen Phasenwinkel darstellt, der von dem durch den Detektor festgestellten Wert aus gemessen wird. Die Neun-Bit-Ausgangsgröße des Winkelwertgebers 12 wird als ein Adreßeingangssignal einem Speicher 14 zugeführt. Dieser Speicher spricht an auf die Ausgangsgröße des Winkelwertgebers 12 in Verbindung mit dem Signal, das als 1RROT bezeichnet ist und die zu verwendende Thyristorengruppe angibt, und ein Synchronisiersignal 1FIRE um Signal auszugeben, die eine sinusförmige Wellenform und desgleichen die Auswahl der zu zündenden Thyristoren definieren. Zusätzlich wird eine Ausgangsgröße gebildet, die eine Winkelverschiebung von entweder 60 oder 120° bezeichnet, die zur Ausführung der Zwangszündung bestimmter Thyristoren verwendet wird, wenn abnorme Zustände die zeitliche Teilung der Sinuswelle erfordern und gestatten.

Eine Netzstrom-Abtastschaltung 16 tastet den Stromfluß in den Wechselstrom-Netzleitungen ab und liefert ein Ausgangssignal I_A, das ein Maß für diese Größe ist.

Weiterhin ist eine Inversionsfehler-Abtastschaltung 18 vorgesehen, die ein Signal InF abgibt, wenn innerhalb des Systems ein Gleichstromfehler auftritt. Ein Gleichstromfehler besteht im wesentlichen dann, wenn zwei Thyristoren im gleichen Zweigpaar der Brücke zur gleichen Zeit leitend sind, so daß die Brücke und die Last im wesentlichen kurzgeschlossen sind. Dies resultiert normalerweise aus der falschen Kommutierung von einem der Thyristoren. Die Netzstrom-Abtastschaltung 16 und die Inversionsfehler-Abtastschaltung 18 liefern beide Ausgangssignale an eine Zwangszündschaltung 20, die weiterhin als Eingangssignale 3 Bits von dem digitalen Winkelwertgeber 12 und eine 2-Bit-Eingangsgröße vom Speicher 14 empfängt. Die Zwangszündschaltung 20 liefert ein Signal IFF, das einer Zündlogikschaltung 22 zugeführt wird, wenn die Bedingungen innerhalb des Systems eine Zwangszündung eines Thyristors erfordern, um so einen Fehler zu korrigieren. Die Zündlogikschaltung 22 empfängt ferner eine 8-Bit-Eingangsgröße vom Speicher 14, die in jedem Augenblick den Augenblickswert einer sinusförmigen Welle darstellt, die hier eine Kosinuswelle ist. Zusätzliche Eingangsgrößen in die Zündlogikschaltung 22 sind ein Bezugssignal, das von einem Operator einstellbar sein kann, um den Betriebspegel zu spezifizieren, der von dem Stromrichter gewünscht ist, und desgleichen ein Signal 1PD, das aus dem Speicher 14 abgeleitet wird. Das Ausgangssignal der Zündlogikschaltung 22 ist ein Signal 1FIRE, das das Grundsignal ist, das zur Auslösung von Signalen an die Steuerkreise der Thyristoren der Stromrichterbrücken verwendet wird, um diese leitend zu machen bzw. durchzuschalten.

Das Signal 1FIRE wird einer Auswahl- und Zündschaltung 24 zugeführt, die ferner eine 4-Bit-Eingangsgröße vom Speicher 14, die bezeichnet, welcher der Thyristoren der Brücke gezündet werden soll, und ein zusätzliches Signal 1IA28 empfängt, das von einer Umsteuerlogikschaltung 26 geliefert wird.

Auf diese Signale hin liefert die Auswahl- und Zündschaltung (24) selektiv Ausgangssignale auf 12 Ausgangsleitungen, die über geeignete Trennschaltungen mit den einzelnen Steuerelektroden der 12 Thyristoren der Brücken verbunden sind und dazu dienen, diese zur geeigneten Zeit durchzuschalten.

Für einen Rückwärtsbetrieb ist eine Umsteuerlogikschaltung 26 vorgesehen, die die Signale 1FIRE, I_A und ein Signal vom digitalen Winkelwertgeber 12 empfängt, das mit 15°/8 bezeichnet ist. Weiterhin wird das Signal 1PD vom Speicher 14 empfangen. Diese Umkehrlogikschaltung regelt die Drehrichtung und gibt das bereits erwähnte Signal 1RROT und das Signal 1IA28 ab.

Die vorstehenden Ausführungen geben einen Überblick über die vorliegende Erfindung und machen deutlich, daß deren Grundgedanke darin besteht, einen bestimmten Zeitpunkt in der Phasenlage der Leitungsspannungen zu detektieren und einen digitalen Zählwert zu erzeugen, der eine Beziehung zwischen Zeit und Phasenlage auf diesem Zeitpunkt spezifiziert. Dieser digitale Zählwert adressiert Speicherstellen, die ihrerseits Bezeichnungen liefern, die das nächste zu zündende Ventil und den gegenwärtigen Phasenwinkel dieses Ventils in Relation zu ihrem normalen Zündbereich angeben. Ferner sind Mittel zum bidirektionalen Betrieb und für die Zwangszündung der Brückenthyristoren unter speziellen oder gewählten Bedingungen vorgesehen, wie es im folgenden noch näher erläutert wird.

Die Fig. 3 bis 6 erläutern in Verbindung mit den Fig. 7, 8 und 9 in weiteren Einzelheiten den Betrieb des Stromrichters gemäß der vorliegenden Erfindung. Aus Fig. 3 ist zunächst ersichtlich, daß die Signale von den Leitungen L₃ und L₁ einem Operationsverstärker 30 beispielsweise über zwei Eingangswiderstände 32 und 34 zugeführt werden. Das Signal der Leitung L₃ wird dem invertierenden Eingang des Verstärkers 30 zugeführt, während das Signal von der Leitung L₁ über einen Widerstand 34 dem nicht-invertierenden Eingang zugeführt wird, der ferner über einen Widerstand 36 mit Erde verbunden ist. Ein Rückkopplungswiderstand 38 ist zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers 30 geschaltet. Der Verstärker 30 arbeitet als ein Differenzverstärker, dessen Ausgangsgröße in der Kurve B in Fig. 7 dargestellt ist. In Fig. 7 zeigt ferner die Kurve A die Spannung zwischen Netzleiter und neutralem Leiter einer dreiphasigen Quelle, wobei die drei Phasen auf entsprechende Weise mit L1, L2 und L3 bezeichnet sind. Wie in der Kurve B in Fig. 7 gezeigt ist, ist die Ausgangsgröße des Verstärkers 30 eine Sinuswelle, die im wesentlichen eine Wiedergabe der Differenz zwischen L1 und L3 ist. Es sollte vielleicht aber erwähnt sein, daß das oben beschriebene Verfahren zur Ableitung dieses Signales durch die Tatsache erforderlich gemacht ist, daß bei der üblichen dreiphasigen Quelle kein Mittelleiter verfügbar ist.

Die Ausgangsgröße des Verstärkers 30 wird einer filternden und für eine Phasenverschiebung von 90° sorgenden Schaltung 40 zugeführt, deren Hauptzweck darin besteht, die Ausgangsgröße des Verstärkers 30 zu filtern, die in diesem bestimmten Fall aber auch für die Bildung einer Phasenverschiebung von 90° sorgt. Die Ausgangsgröße C des Filters 40 ist, wie durch die Kurve C in Fig. 7 gezeigt ist, die gleiche wie die Sinuswelle B, wenn man von der Verschiebung um 90° absieht. Die Ausgangsgröße des Filters 40 wird dem nicht-invertierenden Eingang einer Vergleichsschaltung 42 zugeführt, deren invertierender Eingang mit Erde verbunden ist. Somit ist die Ausgangsgröße der Vergleichsschaltung 42 ein Pegelsignal D, das ansteigt, wenn das Signal C die Null-Achse schneidet, und das fällt, wenn das Ausgangssignal C wieder die Null-Achse schneidet. Wie durch die Kurve D in Fig. 7 gezeigt ist, besteht die Ausgangsgröße der Vergleichsschaltung 42 in einem Signal, das für 180° vorhanden ist.

Das Signal aus der Vergleichsschaltung 42 dient als eine Eingangsgröße für ein "D" - oder Trigger-Flip-Flop 44 innerhalb des digitalen Winkelwertrechners 12. Flip-Flops dieser Art haben normalerweise einen Triggeranschluß, der durch einen Pfeil bezeichnet ist, einen D-Eingangsanschluß und gegebenenfalls, was aber nicht erforderlich ist, einen Freigabeanschluß C. Der Ausgang erfolgt über die üblichen "1"- und/oder "0"-Anschlüsse. Im Betrieb eines Flip-Flop dieser Art ist die Ausgangsgröße 1 gleich dem Eingangssignal am D-Anschluß sobald ein Trigger- oder Taktsignal dem Triggeranschluß zugeführt ist. Im vorliegenden Fall wird die Ausgangsgröße der Vergleichsschaltung 42, das Signal D, dem Triggereingang des Flip-Flop 44 zugeführt, dessen D-Anschluß mit einer positiven Spannung in Verbindung steht, die durch +V dargestellt ist. Die Ausgangsgröße des Flip-Flop 44, die als Signal E in Fig. 7 dargestellt ist, ist in diesem Fall eine kleine nadelförmige Spannung. Der Freigabeanschluß des Flip-Flop 44 erhält eine Eingangsgröße von einem UND- Gatter 46, das als eine Eingangsgröße das Signal E vom Flip-Flop 44 erhält. Die zweite Eingangsgröße für das UND- Gatter 46 kommt vom Ausgang eines zweiten Flip-Flop 48, dessen D-Anschluß mit der Spannung +V verbunden ist und dem über den Triggeranschluß ein Signal F zugeführt ist, das als ein für 180° bestehender Gleichstrompegel gezeigt ist (siehe Kurve F in Fig. 7). Die Erzeugung des Signals F wird weiter unten erläutert. Der Ausgang des UND-Gatters 46 ist mit den Freigabeanschlüssen der zwei Flip-Flops 44 und 48 verbunden, um so diese Flip-Flops zur geeigneten Zeit zurückzusetzen. Die Ausgangsgröße des Flip-Flop 48 ist in Fig. 7 durch die Kurve G gezeigt, beim ersten Auftreten ist sie als ein Impuls gezeigt, der für eine relativ kurze Zeitperiode vorhanden ist.

Die Ausgangsgrößen der zwei Flip-Flops 44 und 48 werden als Eingangsgrößen einem Operationsverstärker 50 zugeführt, der in Verbindung mit seiner zugehörigen Schaltungsanordnung als Tiefpaßfilter dient, das ein begrenztes Integrationsvermögen besitzt. Zu diesem Zweck wird das Signal E vom Flip-Flop 44 dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 50 über einen Eingangswiderstand 52 zugeführt, und dieser gleiche Anschluß ist über die Reihenschaltung aus einem Widerstand 54 und einem Kondensator 56 mit Erde bzw. Masse verbunden. Die Ausgangsgröße des Flip-Flop 48, d. h. das Signal G wird dem invertierenden Eingang des Verstärkers 50 über einen Widerstand 58 zugeführt, und dieser invertierende Eingang ist ferner mit dem Ausgang des Verstärkers 50 über eine Rückkopplungs-Reihenschaltung verbunden, die einen Widerstand 60 und einen Kondensator 62 enthält. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 50 kann als Fehlersignal betrachtet werden und, wie es aus der folgenden Beschreibung und aus der Kurve H in Fig. 7 deutlich wird, kompensiert kleinere Frequenzabweichungen der Quellenspannung.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird die Ausgangsgröße vom Operationsverstärker 50, das Signal H, einem spannungsgesteuerten Oszillator 64 zugeführt, der dazu dient, ein Signal mit einer Frequenz zu liefern, die derart gesteuert ist, daß sie ein Vielfaches der augenblicklichen Netzfrequenz ist. Das bedeutet, daß die Ausgangsgröße des spannungsgesteuerten Oszillators 64 eine Funktion des Eingangssignales H ist, und aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß das Signal H sich augenblicklich von stationären Werten auf kleine Netzfrequenzänderungen hin so ändern kann, daß die Ausgangsgröße des spannungsgesteuerten Oszillators sich ebenfalls ändert. In dem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es hier beschrieben wird, liefert der spannungsgesteuerte Oszillator 64 eine Frequenz, die das 768-fache der Netzfrequenz ist. Die gewählte tatsächliche Frequenz ist bis zu einem gewissen Grad willkürlich, aber sie sollte groß genug sein, um die Netzfrequenzperiode von 360° in eine angemessene Anzahl von Teilen zu unterteilen, um für eine gute Auflösung zu sorgen. Wie aus der unmittelbar folgenden Beschreibung hervorgehen wird, unterteilt diese bestimmte gewählte Frequenz die 360°-Netzfrequenzperiode in Segmente von 15°/16.

Die Ausgangsgröße des spannungsgesteuerten Oszillators 64 wird dem Triggeranschluß eines digitalen (beispielsweise binären) Zählers 66 zugeführt. Der binäre Zähler 66 ist mit neun Ausgängen gezeigt, die jeweils mit numerischen Werten von 2⁰ bis 2⁸ bezeichnet sind. Diese Ausgänge sind auch durch die entsprechenden Potenzen von 2 multipliziert mit 15°/16 bezeichnet. Somit reichen die Ausgänge von 15°/16 bis 240°. Tatsächlich ist der binäre Zähler 66 ein 10-Bit-Zähler, dessen wertniedrigstes Bit als "Dummy" ausgebildet ist, so daß bei der Ausgangsgröße der gezeigten niedrigsten Ordnung ein Impuls geliefert wird, der in einem seiner Zustände für eine Zeit, die 15°/16 entspricht, besteht. Die Ausgangsgrößen des binären Zählers 66 für 240° und 120° bilden Eingangsgrößen zu einem UND-Gatter 68, dessen Ausgangsgröße dem Rücksetzanschluß des des Binärzählers zugeführt wird, so daß bei jeweils 360° der Netzfrequenz der Binärzähler zurückgesetzt und die Zählung mit dem Auftreten der Impulse von dem spannungsgesteuerte Oszillator 64 erneut gestartet wird.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden die 30, 60, 120 und 240° entsprechenden Ausgangsgrößen zwei Blöcken 70 und 72 zugeführt, die mit 90° bzw. 270° bezeichnet sind.

Diese Blöcke stellen einfache logische Schaltungen dar, die zur Abgabe von Signalen dienen, wenn der Zählwert aus dem Zähler dem angezeigten Winkel entspricht. Das heißt, wenn die 60°- und die 30°-Leitungen hochpeglig und die 120°- und 240°-Leitungen niedrigpegelig sind, gibt der mit 90° bezeichnete Block ein Signal ab. In ähnlicher Weise gibt der mit 270° bezeichnet Block ein Signal ab, wenn die 240°- und die 30°-Leitungen hochpegelig und die 120°- und 60°-Leitungen niedrigpegelig sind. Die Signale von dem 90°-Block 70 und dem 270°-Block 72 werden auf entsprechende Weise den Einstell- und Freigabeanschlüssen eines Flip-Flop 74 zugeführt, dessen Ausgangsgröße das zuvor beschriebene Signal F bildet. Somit ist ersichtlich, daß das Signal F für 180° besteht oder auftritt.

Nun wird besser die Art und Weise verständlich, in der das zuvor kurz erörterte Fehlersignal erzeugt wird. In die Kurven von Fig. 7 war angenommen, wie es durch das Signal F gezeigt ist, daß eine kleine Frequenzverschiebung in der Quellenspannung bestand, so daß der spannungsgesteuerte Oszillator in der Periode vor der dargestellten Periode mit einer etwas schnelleren Geschwindigkeit lief als in der Darstellung der Fig. 7. Somit erschien das Signal F ein wenig vor dem Null-Durchgang des Signales C, um somit das Signal G für eine kurze Zeitperiode zu erzeugen. Mit dem Auftreten des Nulldurchganges des Signales C wurde das Signal D dem Flip-Flop 44 und dem UND-Gatter 46 zugeführt, um sowohl das Flip-Flop 44 als auch das Flip-Flop 48 in bereits erwähnter Weise zurückzusetzen. Die Erzeugung des so erzeugten Signals G erzeugte ihrerseits das Fehlersignal H. Auf der rechten Seite in den Kurvenbildern in Fig. 7 ist die Wirkung eines Abfalles der Ausgangsfrequenz des Oszillators 64 gezeigt, für den eine ähnliche Analyse zutreffen würde. Die Bilder in Fig. 7 sind zu Darstellungszwecken selbstverständlich stark vergrößert, da Frequenzabweichungen normalerweise sehr klein und die Korrekturgröße deshalb ebenfalls sehr klein sein würden.

Die neun Ausgänge des Binärzählers 66 dienen als Eingänge für den Speicher 14, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Der Speicher 14 umfaßt einen Steuerspeicher 76 und einen Sinusspeicher 78. In dem jetzt beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung waren diese zwei Speicher Festwertspeicher (ROM), obwohl irgendeine Form eines Speichers verwendet werden könnte, der beim Lesen nicht gelöscht wird. Der Steuerspeicher 76 bildet zahlreiche Stellen, die in zu beschreibender Weise individuell adressierbar sind. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält der Steuerspeicher hexadezimale Stellen von 000 bis 3FF. Jede Stelle ist ein 8-Bit-Wort, das in zwei 4-Bit-Bytes unterteilt ist. Fig. 8 stellt als ein Beispiel den Inhalt einer Speicherstelle dar, die durch hexadezimal 2A definiert ist. Die drei wertniedrigsten Bits des wertniedrigsten Byte's enthalten die Identifizierung des (der) als nächstes (nächste) zu zündenden Ventils (Ventile). In Fig. 8 wie in den anderen Figuren ist diese Bezeichnung durch die Bezeichnungen 1NA, 1NB und 1NC gezeigt. Das werthöchste Bit dieses Byte's enthält eine Bezeichnung 1PTL (Pulskettengrenze), die im folgenden noch näher beschrieben wird. Das werthöhere Byte enthält in seinem wertniedrigsten Bit eine Bezeichnung, die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht verwendet ist, die aber für eine Bezeichnung eines Logikfehlers reserviert ist. Das am zweitwertniedrigste Bit dieses Byte identifiziert, ob ein Sperrsignal wirksam ist oder nicht, wie es noch beschrieben wird, und die zwei werthöchsten Bits, die in steigender Reihenfolge mit SA 60° bzw. SA 120° bezeichnet sind, bestimmen die Verschiebungswinkel von 60° und 120°, die wirksam sind, wenn es zur Verschiebung zwischen Thyristoren der Brücke relativ zu anderen Phasen zweckdienlich ist, wie es in der folgenden Beschreibung noch näher erläutert wird. Im Anhang A befindet sich eine vollständige Speicherübersicht, die den gesamten Inhalt des Steuerspeichers für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung darstellt.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Steuerspeicher 76 die Signale 1NA, 1NB bzw. 1NC an die D-Anschlüsse der drei Flip-Flops bzw. selbsthaltenden Schalter 80, 82 und 84 abgibt. Wie bereits ausgeführt wurde, bezeichnen diese drei Signale in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel 2 der 6 Thyristoren der Vorwärts- oder Rückwärts-Stromrichterbrücke, die als nächste zu zünden sind. Einem vierten Schalter 86 wird an seinem D-Eingang das Signal 1RROT zugeführt, das, im Falle einer Motorlast, die Richtung des Drehmoments und somit im weiteren Sinne die Bestimmung bedeutet, ob die Vorwärts- oder die Rückwärts-Thyristoren der Brücke gezündet werden. Somit bestimmen die Ausgangsgrößen dieser vier Schalter, die mit 1PA, 1PB, 1PC und 1PD bezeichnet sind, die dann gezündeten Thyristoren der Brücke. Die Schalter 80 bis 86 ändern ihren Zustand bei Anlegen eines Signales 1FIRE, das später beschrieben werden wird.

Fig. 9 ist eine Wahrheitstabelle zur Dekodierung, die die Art und Weise darstellt, in der die Signale 1PA bis 1PD die einzelnen zu zündenden Ventilkombinationen zu irgendeiner bestimmten Zeit identifizieren. Diese Darstellung dient selbstverständlich nur für die Verwendung in dem vorliegenden beschriebenen Ausführungsbeispiel. Es soll zwar nicht die ganze Wahrheitstabelle durchgegangen werden, als ein Beispiel ist jedoch ersichtlich, daß für 1PA gleich 1 und, wenn die restlichen Signale alle null sind, die Ventile 1F und 2F (Fig. 1) durchgeschaltet werden. Die Signale 1PA bis 1PD dienen zusammen mit dem Signal 1RROT und den fünf werthöchsten Bits der Ausgangsgröße des Binärzählers 66 als die Adressiersignale für den Steuerspeicher 76.

Zusätzlich zu den Ausführungssignalen 1NA, 1NB und 1NC gibt der Speicher 76 als eine Funktion der adressierten Stelle die bereits in Verbindung mit Fig. 8 erörterten Signale ab, nämlich 1PLT, Sperren, SA 120° und SA 60°. Die letzten drei Signale werden mit den 6 wertniedrigsten Bits der Ausgangsgröße des Binärzählers 66 vereinigt, um den Sinusspeicher 78 zu adressieren. Der Speicher 78 enthält in seinen Speicherstellen die sequentiellen Werte von einer Kosinuswelle über 180° in Stufen oder Schritten von 15°/16. Somit werden in dem Speicher 78 für die Kosinuswelle 193 Speicherplätze verwendet. Für das beschriebene Ausführungsbeispiel sei darauf hingewiesen, daß zur Vermeidung negativer Zahlen der Inhalt des Sinusspeichers 78 mit den Werten 1 plus dem Kosinuswert versehen war. Eine Speicherübersicht der Stellen bzw. Plätze des Speichers 78 ist im Anhang B gezeigt. Aus dieser Karte ist ersichtlich, daß für die Kosinuswelle hexadezimale Plätze 000-0C0 verwendet sind. Da eine 9-Bit-Adresse verwendet wird, sind alle zusätzlich verfügbaren Plätze (0c1-8FF) als binäre "1" kodiert, um ein Zünden der Thyristoren des Stromrichters zu verhindern.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß eine Inversionsfehler-Detektorschaltung 18 ein Signal InF an die Zwangszündschaltung 20 abgibt. Diese Inversionsfehler-Abtastschaltung ist nicht in ihren Einzelheiten beschrieben worden, da ihr genauer Aufbau nicht wesentlich ist, und es kann irgendeine bekannte Schaltungsanordnung verwendet werden, die ein Ausgangssignal liefert, wenn ein Gleichstromfehler oder Kurzschluß auftritt. Weiterhin ist eine Leitungsabtastschaltung 16 gezeigt, die das Signal I_A an die Zwangszündschaltung 20 abgibt. Das Signal I_A ist, wie bereits ausgeführt wurde, eine Anzeige für die Größe des in den Netzleitungen fließenden Stromes und wird, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, durch drei Stromwandler 88, 90 und 92 gebildet, die auf entsprechende Weise mit den drei Leitungen L1, L2 und L3 gekoppelt sind. Die Ausgangsgrößen dieser drei Wandler werden einer geeigneten Gleichrichterbrücke 94 zugeführt, deren Ausgangsgröße ein Gleichstromsignal ist, das den Größen der Ströme in den drei Leitungen proportional ist. Das Signal I_A wird einem geeigneten Analog/Digital-Wandler 96 zugeführt, der in der Zwangszündschaltung 20 angeordnet ist, und der Ausgang dieses Wandlers ist als 5 Leitungen gezeigt, die digitale Signale führen, die die Größe des Stromes I_A darstellen. Das bedeutet, daß die Signale auf diesen Leitungen einen Kommutierungswinkel bezeichnen, der zur Kommutierung des Stromes mit der abgetasteten Größe erforderlich ist. Normalerweise läßt sich sagen, daß die erforderliche Kommutierungszeit um so länger wird, je höher der Strom ist. Diese 5 Leitungen von dem Wandler 96 dienen als Eingänge zu einem Schalter 98. Ferner sind als Eingänge in den Schalter 98 5 Leitungen vorgesehen, die mit "verbundene Eingangsgrößen @ 90°" bezeichnet sind. Diese Eingangsgrößen können von durch den Operator einstellbaren Schaltern kommen und führen eine zu einem Winkel von 90° proportionale Bezeichnung. Wenn ein Inversionsfehler vorliegt, wie es durch ein hochpegeliges Signal InF aus der Schaltungsanordnung 18 angegeben wird, werden diese verbundenen Eingangsgrößen durch den Schalter 98 als Ausgangsgrößen auf den 5 Ausgangsleitungen aus dem Schalter geliefert. Wenn kein Inversionsfehler vorliegt, gibt der Schalter 98 die Signale aus dem Analog/Digital- Wandler 96 ab.

Die 5 Ausgangsleitungen vom Schalter 98 führen in binärer Form eine Bezeichnung einer Winkelgrenze, die einer Vergleichschaltung 100 zugeführt wird. Weiterhin werden der Vergleichsschaltung 100 als Eingangsgrößen 3 Signale von dem digitalen Winkelwertrechner 12 (Signale 15°/2, 15° und 30°) und die Signale SA 60° und SA 120° von dem Steuerspeicher 76 zugeführt. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, kann die Ausgangsgröße des Schalters 98 als das Wort A und die Eingangssignale vom Speicher 14 und dem digitalen Winkelwertgeber 12 als das Wort B betrachtet werden. Die Vergleichsschaltung 100 macht einen einfachen Vergleich der Werte dieser zwei digitalen Wörter und liefert eine Ausgangsgröße 1FF (Zwangszündung), wenn das Wort A größer als oder gleich dem Wort B ist. Somit ist ersichtlich, daß das Signal 1FF bei einem Inversionsfehler oder zu irgendeiner anderen Zeit geliefert wird, wenn ein Gleichrichter zur anderen als einer normalen Zeit gezündet werden muß, um eine Kommutierung der dann leitenden bzw. durchgeschalteten Gleichrichter der Brücke sicherzustellen.

Gemäß Fig. 5 wird die acht Signale umfassende Ausgangsgröße des Sinusspeichers 78 als eine Eingangsgröße der Zündlogik 22 und insbesondere einem Digital/Analog-Wandler 102 innerhalb dieser Logikschaltung zugeführt. Der Digital/Analog-Wandler 102 gibt bei sequentiellen Eingangssignalen aus dem Speicher 78 eine cosinuswellenförmige Welle ab, die, wie bereits ausgeführt wurde, um den Wert 1 verschoben bzw. versetzt ist, um sicherzustellen, daß sie nicht negativ wird. Die Ausgangsgröße des Wandlers 102 wird dem invertierenden Eingang einer Vergleichsschaltung 104 zugeführt, deren nicht-invertierender Eingang mit dem Ausgang eines Verstärkers 106 verbunden ist. Der Verstärker 106 erhält ein Bezugssignal an seinem invertierenden Eingang über einen Widerstand 108 und an seinem nicht-invertierenden Eingang über einen Widerstand 118. Die Erzeugung des Bezugssignals ist graphisch in der Weise dargestellt, daß es von einem Potentiometer 110 geliefert wird, das zwischen eine positive Spannungsquelle (+V) und Erde bzw. Masse geschaltet ist. Dies ist eine vom Operator einstellbare Bezugsgröße und bildet eine Gleichstrom-Bezugsgröße, die der gewünschten Ausgangsgröße des Stromrichters gemäß Fig. 1 proportional ist. Ein Rückkopplungswiderstand 112 ist zwischen den invertierenden Eingang des Verstärkers 106 und seinen Ausgang geschaltet. Der Verstärker 106 hat einen Verstärkungsfaktor von ± 1, um dadurch an die Vergleichsschaltung 104 einen Plus- oder Minuswert abzugeben, der dem Bezugswert von dem Potentiometer 110 proportional ist. Das Vorzeichen dieses Signales ist eine Funktion des bereits erwähnten Signales 1PD. In Fig. 5 wird das Signal 1PD einer Spule 114 eines Relais mit einem normalerweise geöffneten Kontakt 116 zugeführt. Wenn das Signal 1PD einen Wert von "1" hat, wodurch der Wunsch nach einem Betrieb in Rückwärtsrichtung dargestellt ist, wird der Kontakt 116 geschlossen und der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers 106 ist mit Erde verbunden. Wenn das Signal 1PD gleich "0" ist, bleibt der Schalter 116 geöffnet. Somit ist ersichtlich, daß die Ausgangsgröße des Verstärkers 106, wie bereits ausgeführt wurde, ein analoges Signal ist, das entweder dem positiven oder negativen Wert desjenigen Wertes gleich ist, der durch die durch das Potentiometer 110 eingestellte Bezugsgröße eingestellt ist.

Die Vergleichsschaltung 104 liefert in Abhängigkeit von ihren zwei Eingangsgrößen ein logisches Signal "1" an ihrem Ausgang, wenn der Wert des Signales von dem Digital/Analog-Wandler 102 (der Wert der vorgespannten Cosinuswelle) kleiner oder gleich dem Bezugssignal ist, das von dem Verstärker 106 angelegt wird. Umgekehrt wird durch die Vergleichsschaltung 104 ein logisches Signal "0" abgegeben, wenn das Bezugssignal kleiner als das Cosinussignal aus dem Wandler 102 ist.

In der Zündlogikschaltung 22 gemäß Fig. 5 sind noch 6 Eingangssignale gezeigt, die mit "Sperreingänge" bezeichnet sind. Diese Eingangssignale sind der Vollständigkeit halber angegeben und würden in einem arbeitenden System von anderen Systemteilen kommen, die als Sicherheitsmaßnahmen dienen, um den Betrieb des Wandlers in dem vorliegenden System zu verhindern, wenn gewisse Fehlfunktionen, wie beispielsweise Überstrom, Überspannung usw., vorhanden sein würden. Die 6 Sperreingänge werden jeweils zu dritt zwei ODER-Gattern 120 und 124 zugeführt, deren Ausgänge auf entsprechende Weise mit invertierenden Logikelementen 126 und 128 verbunden sind. Die Ausgänge der zwei invertierenden Logikelemente 126 und 128 sind auf einem hohen Binärpegel, wenn keine Sperrung von anderen Teilen der Schaltungsanordnung vorliegt, und sie befinden sich auf einem tiefen Wert, um auf diese Weise zwei UND-Gatter 130 und 132 zu sperren, wenn ein Grund zum Sperren des Betriebes des Systems vorliegt. Eine zweite Eingangsgröße zum UND-Gatter 130 ist ein Logikwert von der Vergleichsschaltung 104. Die zweite Eingangsgröße zum UND-Gatter 132 ist das bereits beschriebene Signal 1FF. Die Ausgangsgrößen dieser zwei UND-Gatter dienen als Eingangsgrößen zu einem ODER-Gatter 134, dessen Ausgangsgröße das Signal 1FIRE ist. Somit ist ersichtlich, daß das Signal 1FIRE bei Fehlen einer sperrenden Eingangsgröße und immer dann erzeugt wird, wenn ein Zwangszündungssignal (1FF) vorliegt oder der Wert der vorgespannten Cosinuswelle, wie sie durch den Digital/Analog- Wandler 102 abgeleitet wird, höher ist als das Bezugssignal, das von dem Potentiometer 110 geliefert wird.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, wird das Signal 1FIRE, das von der Zündlogikschaltung 22 gemäß Fig. 5 abgegeben wird, an einen Impulskettengenerator 136 angelegt, der eine Impulskette oder einen Impulszug abgibt, um für eine bekannte, sogenannte "Impulskettenzündung" zu sorgen. Diese Impulskette wird als die eine Eingangsgröße einem ODER-Gatter 138 zugeführt, das als zusätzliche Eingangsgrößen das Signal 1PTL von dem Speicher 22 und ein zusätzliches Signal 1LA28 aufweist, das im folgenden erläutert wird. Die Ausgangsgröße des ODER-Gatters 138 wird dem Abschaltanschluß einer logischen Dekodierschaltung 140 zugeführt. Zusätzliche Eingangsgrößen in die Dekodierschaltung 140 umfassen die Signale 1PA, 1PB, 1PC und 1PD, die aus den selbsthaltenden Schaltern 82 bis 86 kommen. Auf diese Eingangssignale hin wählt die Schaltung 140 zwei von 12 Ausgangsleitungen aus, die mit GD1F bis GD6F und GD1R bis GD6R (siehe Fig. 9) bezeichnet sind. Die auf diesen Leitungen auftretenden Signale gelangen zu den Steueranschlüssen (oder Steuerschaltungen) der entsprechend bezeichneten Thyristoren der Brücke gemäß Fig. 1 und dienen als Zündsignale für diese. Somit ist ersichtlich, daß bei Fehlen des Signales 1PTL vom Speicher oder dem Signal 1Ia28 an den Ausgängen der Dekodierschaltung 140, die durch die vier Eingangsleitungen 1PA bis 1PD ausgewählt sind, ein Impulszug mit der gleichen Frequenz wie der Impulszuggenerator 136 auftritt. Weil die Signale 1PA bis 1PD normalerweise die Pegel der bestimmten Leitungen hoch halten und der Impulszuggenerator 136 einen Impulszug anlegt, der die Dekodierschaltung 140 abschaltet, haben dessen Ausgangsgrößen die gleiche Frequenz gemäß den Auszeiten des Impulszuges von dem Generator 136. Die auf den Leitungen GD1F bis GD6F und GD1R bis GD6R auftretenden Signale steuern deshalb den Betrieb oder die Zündfolge der Thyristoren der Brücke, die ihrerseits die an die Last gelieferte Leistung steuern.

Die allein in Fig. 2 noch zu erläuternde Umsteuerlogikschaltung 26 erzeugt das bereits erwähnte Signal 1RROT, das die zu verwendende Gruppe (vorwärts oder rückwärts) der Thyristoren bestimmt. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bezeichnet eine logische "0" die Vorwärtsgruppe und eine logische "1" die Rückwärtsgrupe. Die Umsteuerlogik 26, wie sie in Fig. 6 gezeichnet ist, weist zwei Schalter 142 und 144 auf. Diese Schalter werden durch den Operator gesteuert und dienen auf entsprechende Weise dazu, entweder nur den Vorwärts- oder den Rückwärtsbetrieb zu wählen. Ein Signal 1SFD, das aus dem Schließen des Schalters 142 resultiert, wird an einen Inverter 146 angelegt, dessen Ausgangsgröße einem UND-Gatter 148 zugeführt wird. Ein Signal 1SF wird bei geschlossenem Schalter 144 über einen Inverter 150 einem zweiten Eingang zum UND-Gatter 148 zugeführt. Wenn einer der Schalter nicht geschlossen ist, ist das UND-Gatter 148 gesperrt, und der Ausgang dieses Gatters liefert eine Eingangsgröße zum OR-Gatter 152, das das Signal 1RROT abgibt. Wenn also beide Schalter geschlossen sind, kann nur der Rückwärtsbetrieb erhalten werden, d. h. das Signal 1RROT ist eine logische "1". Wenn das Signal 1SFD hochpegelig ist (Schalter 142 offen), ist der Wert des Signales 1RROT eine Funktion der Signale 1FIRE und OIA28, wie es im folgenden noch erläutert wird.

Aus Fig. 6 ist ferner ersichtlich, daß das Signal I_A von der Netz-Abtastschaltung 16 dem nicht-invertierenden Eingang einer Vergleichsschaltung 154 zugeführt wird, deren nicht-invertierender Eingang mit der positiven Bezugsspannung in Verbindung steht, die durch z. B. eine Batterie 155 geliefert wird. Die mit 1IA bezeichnete Ausgangsgröße der Vergleichsschaltung 154 dient als Eingangsgröße für den D-Anschluß eines Flip-Flop 156, dessen eine Ausgangsgröße ein Signal 1IA28 ist, das als eine Eingangsgröße in das ODER-Gatter 128 der Auswahl- und Zündschaltung 24 dient. Das Signal 15°/8 aus dem digitalen Winkelwertgeber 12 dient als Taktsignal und wird dem Triggereingang eines 4-Bit-Binärzählers 158 zugeführt. Der Freigabeanschluß des Zählers 158 erhält seine Eingangsgröße vom Ausgang "1" eines Flip-Flops 160, dessen D-Anschluß mit Erde und dessen Triggeranschluß mit dem Übertragausgang des Zählers 158 verbunden ist. Der Setzanschluß des Flip-Flops 160 empfängt als ein Eingangssignal das bereits erwähnte Signal 1FIRE. Somit wird das Flip-Flop 160 mit jedem Signal 1FIRE gesetzt und löst den 4-Bit-Binärzähler aus, der die 15°/8-Signale aus dem Speicher zählt. Da dies ein 4-Bit- Zähler ist, hat der Übertraganschluß einmal für jedes Auftreten des Signales 1FIRE einen hohen Signalpegel, und dieses Übertragsignal besteht für eine Zeitperiode von 15°/8 und endet bei 30° (16 × 15/8) nach dem Auftreten des Signales 1FIRE. Diese Ausgangsgröße aus dem Übertraganschluß des Zählers 158 dient als Triggereingangssignal für das Flip-Flop 156, dessen Löschanschluß ebenfalls mit dem Signal 1FIRE in Verbindung steht. Die Ausgangsgröße "1" des Flip-Flops 156 ist das bereits erwähnte Signal 1IA28, und es ist ersichtlich, daß dieses Signal unter der Voraussetzung, daß ein Quellenstrom fließt, für eine Periode vorhanden ist, die sich von etwa 28° nach dem Auftreten des Signales 1FIRE bis zum nächsten Auftreten desselben Signales erstreckt. Dieses Signal wird dem ODER-Gatter 138 der Zellenwähl- und Zündschaltung 24 zugeführt, um dadurch diese Schaltungsanordnung abzuschalten. Die übrige Darstellung in Fig. 6 zeigt den Ausgang "0" eines Flip-Flops 156, der als Eingangsgröße (0IA28) für ein exklusiv-ODER Gatter 162 dient, dessen andere Eingangsgröße das Signal IPD ist. Wenn also eine der Eingangsgrößen, aber nicht beide, in das exklusiv-ODER-Gatter 162 vorhanden ist, wird von diesem ein Signal mit hohem Pegel abgegeben, das als das eine Eingangssignal in ein UND-Gatter 174 dient, dessen zweite Eingangsgröße das bereits beschriebene Signal 1SFD ist. Dies ist das zweite Mittel, durch das das Signal 1RROT erzeugt wird, wie es durch die Tatsache aufgezeigt ist, daß die Ausgangsgröße des UND-Gatters 164 als eine zweite Eingangsgröße zum ODER-Gatter 152 dient. Wenn also die Ausgangsgröße des UND-Gatters 148 tief und das Signal 1SFD hoch ist, ist der Wert des Signales 1RROT hoch ("1") wenn entweder (aber nicht beide) das Signal 1PD oder das Signal OIA28 hoch ist.

Es wird somit deutlich, daß eine Steuerschaltung angegeben worden ist, die die Verwendung einer einzigen Vergleichsschaltung gestattet, um die vielfachen Zündsignale zu erzeugen, die an einen Stromrichter anlegbar sind, die das Erfordernis und die damit verbundenen Fehler von Vielfachschaltungen eliminiert. Durch den binären Aufbau der Schaltungsanordnung wird eine hervorragende Rauschtrennung erzielt, und die Einfachheit der Änderung der Zünfolge wird aus der Tatsache deutlich, daß der Speicherinhalt bei der Verwendung von Festwertspeichern einfach geändert werden kann. Durch ein System dieser Art kann die Zündfolge optimiert werden, insbesondere während einer Umsteuerung und es sind alternative Methoden der Zwangszündung von digitalen Eingangssignalen, die auf einfache Weise geliefert werden, erzielbar, um insgesamt für eine hohe Leistungsfähigkeit der Zündsteuerschaltung bei niedrigen Kosten zu sorgen.

Claims (8)

1. Digitale Steuerschaltung für einen mit Wechselstrom gespeisten Stromrichter mit steuerbaren Ventilen (1F . . . 6F, 1R . . . 6R), mit

• - einer Abtastschaltung (10), die einen definierten Zeitpunkt im Verlauf der Quellenspannung erfaßt und ein dementsprechendes Ausgangssignal liefert;
• - einem Speicher (14) mit einer Anzahl von wahlweise adressierbaren Speicherplätzen mit mehreren Bits, von denen jeder einzelne die Zündfolge und die Zündzeit der steuerbaren Ventile des Stromrichters festlegende Daten enthält; und
• - einer Zündschaltung (24), die auf den Inhalt der adressierten Speicherplätze anspricht, um die Signale zur Ansteuerung der steuerbaren Ventile (1F . . . 6F, 1R . . . 6R) zu erzeugen;

dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein digitaler Winkelwertgeber (12) vorgesehen ist, der in Ansprache auf das Ausgangssignal der Abtastschaltung (10) aus einem mit einer vorgegebenen Frequenz (64) erzeugten digitalen Zählwert für den der Ansteuerung der steuerbaren Ventile (1F . . . 6F, 1R . . . 6R) zugrundeliegenden Phasenwinkel Adressensignale mit mehreren Bits erzeugt;
• - daß die Speicherplätze des Speichers (14) durch die Adressensignale des digitalen Winkelwertgebers (12) adressierbar sind; und
• - daß eine Frequenzkompensationsschaltung (44, 46, 48, 50) vorgesehen ist, die auf ein die Frequenz der Quellenspannung anzeigendes Signal (D) und ein den von dem digitalen Winkelwertgeber (12) erzeugten Zählwert anzeigendes Signal (F) anspricht und die vorgegebene Frequenz, mit der der Zählwert erzeugt wird, im Sinne einer Kompensation von Frequenzabweichungenn der Quellenspannung korrigiert.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (14) zwei getrennte Bereiche (76, 78) umfaßt, von denen der erste Bereich (76) Daten enthält, die sich auf die Folge der Zündung der steuerbaren Ventile (1F . . . 6F, 1R . . . 6R) bezieht, und von denen der zweite Bereich (78) Werte enthält, die einer sinusförmigen Welle entsprechen.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Adresse für den ersten Bereich (76) des Speichers (14) aus einem Abschnitt der Adressensignale und einem Abschnitt des Inhaltes der vorher adressierten Platzes des ersten Bereiches (76) gebildet ist, und daß die Adresse des zweiten Bereiches (78) des Speichers aus einem zweiten Abschnitt der Adressensignale und einem zweiten Abschnitt des Inhaltes des letzten adressierten Platzes des ersten Bereiches (76) gebildet ist.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (14) erste und zweite Festwertspeicher als erste und zweite Bereiche (76, 78) enthält.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Inversionsfehler-Abtastschaltung (18) vorgesehen ist, die auf Signale, welche vorgeschriebene Betriebsbedingungen des Systems anzeigen, zur Änderung der Reihenfolge der die steuerbaren Ventile (1F . . . 6F, 1R . . . 6R) durchschaltenden Signale anspricht.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umsteuer-Logikschaltung (26) vorgesehen ist zur Erzeugung eines zusätzlichen Signals, das eine von zwei Betriebsarten des Stromrichters anzeigt und in der Adresse des ersten Speicherbereichs (76) enthalten ist.

7. Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Einspeisung von Leistung durch den Stromrichter in eine Motorlast das zusätzliche Signal die gewünschte Richtung des Motordrehmomentes bezeichnet.