DE2808298A1

DE2808298A1 - Digital controller for multiphase thyristor chopper - has clock pulse counter connected via decoder to thyristors and shifted pulse train decoders also receiving output from reverse counter

Info

Publication number: DE2808298A1
Application number: DE19782808298
Authority: DE
Inventors: Anatolij Jakovl Kalinitschenko; Grigorij Efremovitsch Kiksman; Valentin Michajlovitsch Vlasov
Original assignee: VNII VAGONOSTROENIA
Current assignee: VNII VAGONOSTROENIA
Priority date: 1978-02-27
Filing date: 1978-02-27
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2808298C2

Abstract

The chopper control is for use with machines fed in parallel from a common d.c. source e.g. in electric vehicles. The digital control is intended to ensure that all choppers do not switch on at the same instant. Timing pulses are generated and fed to a counter which transmits them to a non-delayed pulse decoder for triggering the choppers (8, 9, 10, 11) is sequence. The pulses are also fed to time delayed pulse decoders which trigger the commutating circuits. An up-down counter system provides the second input to the delayed decoders to set the commutating point. Diode matrices are used to form delay circuits.

Description

EINRICHTUNG ZUR DIGITALSTEUERUNG EINES MEHRPHASIGENDEVICE FOR DIGITAL CONTROL OF A MULTI-PHASE

THYRISTOR-IMPULS-STROMRICHTERS Die erfindung bezieht sich auf automatische Anordnungen zur Steuerung von Thyristor-Impuls-Stromrichtern für Gleichstrom, insbesondere eine Einrichtung zur Digitalsteuerung eines mehrphasigen Thyristor-Impuls-Stromrichters. THYRISTOR IMPULSE CONVERTER The invention relates to automatic Arrangements for controlling thyristor pulse converters for direct current, in particular a device for the digital control of a polyphase thyristor pulse converter.

Die Erfindung kann in elektrischen Fahrbetriebsmitteln und im industriellen Gleichstromantrieb benutzt werden. The invention can be used in electrical driving equipment and in industrial DC drive can be used.

Zur Steuerung von Thyristoren in Thyristor-Impuls-Stromrichtern wird die Zuführung von zeitlich nicht- und verschobenen Steuerimpulsfolgen an die betreffenden Thyristoren eines Thyristor-Impuls-Stromrichters benötigt. To control thyristors in thyristor pulse converters the supply of non-timed and shifted control pulse sequences to the relevant Thyristors of a thyristor pulse converter are required.

Um die Strompulsationen in der Speisequelle und der Belastung zu verringern, ist es hierbei erforderlich, daß gleichzeitig mit der Pormierung der zeitlich nicht-f-und verschobenen Impuls folgen eine Verschiebung des Einsatzes jeder nachfolgenden Phase des mehrphasigen Impuls~ Thyristorstromrichters in bezug auf die vorhergehende Phase um gewährleistet wird, wobei m die Phasenzahl des Uhyristor-Impuls-Stromrichters und 2 die Schaltzeit der Thyristoren desselben Stromrichters ist.In order to reduce the current pulsations in the supply source and the load, it is necessary that simultaneously with the shaping of the temporally non-f- and shifted pulse, there is a shift in the use of each subsequent phase of the polyphase pulse thyristor converter with respect to the previous phase around is guaranteed, where m is the number of phases of the Uhyristor pulse converter and 2 is the switching time of the thyristors of the same converter.

Es ist eine Einrichtung zur Digitalsteuerung eines mehrphasigen Thyristor-Impuls-Stromrichters (s. z. Be Werke des Dnepropetroswker Instituts für Eisenbahnverkehr, Auflage 106, 1971, So 66 bis 70) bekannt. Die genannte Einrichtung enthält einen Dakt- und einen Reversierzähler, die an einen Decoder angeschlossen sind, einen Schalter und einen Taktgeber. Dabei ändert man das Tastverhältnis diskret, welches dem Verhältnis der Dauer des gezündeten Zustandes des Thyristors des Stromrichters zur Schaltzeit der Thyristoren desselben Thyristorstromrichters gleich ist. Der Diskretheitswert hängt von der Anzahl von Flip-Flops in den Zählern ab Jedoch enthält diese Einrichtung eine große Menge von Schaltungselementen, was die Betriebssicherheit vermindert und die Abmessungen sowie Kosten der Einrichtung vergrößert. It is a device for the digital control of a polyphase thyristor pulse converter (See e.g. works of the Dnepropetrovsk Institute for Railway Transport, edition 106, 1971, So 66 to 70) known. The mentioned device contains a Dakt and a Reversing counters connected to a decoder, a switch and a Clock. The duty cycle is changed discretely, which corresponds to the ratio of the Duration of the triggered state of the thyristor of the converter at the switching time of the Thyristors of the same thyristor converter is the same. The discretion value depends on the number of flip-flops in the counters, however, this device contains a large amount of circuit elements, which reduces operational reliability and increases the size and cost of the device.

Ferner ist eine Einrichtung zur Digitalsteuerung eines Thyristor-Impuls-Stromrichters (s. z.B. UdSSR-Urheberschein Nro 424290, 1970) bekannt, die einen Steuergenerator hata der an den Eingang einer Zähleinheit für Taktimpulse geschaltet ist, welche eine Vielzahl von Zählern enthält, deren Zahl der Phasenzahl entspricht. In addition, there is a device for digitally controlling a thyristor pulse converter (see e.g. USSR copyright license Nro 424290, 1970) known that a control generator hata which is connected to the input of a counter for clock pulses, which a multitude of counters, the number of which corresponds to the number of phases.

Die Einrichtung verfügt auch über einige Decoder, deren Zahl der Phasenzahl des Thyristor-Impuls-Strom richters gleich ist. Die logischen Ausgänge der Taktimpulszähleinheit liegen an den logischen Ausgängen eines jeden Decoders4 Jeder Decoder ist hierbei nur an die logischen Ausgänge eines Taktimpulszählers der Takt impuls zähleinheit gelegt. Darüber hinaus hat die Einrichtung eine Steuerimpulszähleinheit, die aus einer Menge von Reversier-Impulszählern besteht, deren Zahl der Phasenzahl entspricht und die an die anderen logischen Eingänge jedes der Decoder angeschlossen sind0 Somit müssen zur Formierung einer Menge von zeitlich verschobenen und nichtverschobenen Impulsfolgen mit Hilfe der genannten Einrichtung einige Reversier-Impulszähler der Steuerimpulszähleinheit und einige Taktimpulszähler der Taktimpuls einheit angewandt werden, deren Zahl der Phasenzahl des Thyristorstromrichters entspricht0 Dies hat eine Verminderung der Betriebssicherheit zur Folge, vergrößert den Leistungsbedarf, die Abmessungen, Kosten der Einrichtung und beeinträchtigt die Regelungsqualität infolge der technologischen Kennwertstreuung der verwendeten Impulszähler. Die Ennnwertstreuung der Impulszähler wirkt sich auf die Genauigkeit der zeitlichen Verschiebung der Impulse nachteilig aus, wodurch Starkstrompulsationen auftreten und das Spektrum harmonischer Komponanten in der Speisequelle verschlechtert wird. The facility also has some decoders whose number of Phase number of the thyristor pulse converter is the same. The logical outputs of the clock pulse counting unit are at the logical outputs of each decoder4 Each decoder is only connected to the logic outputs of a clock pulse counter the clock pulse counting unit placed. In addition, the device has a control pulse counter, which consists of a set of reversing pulse counters, the number of which corresponds to the number of phases and which are connected to the other logical inputs of each of the decoders are0 Thus, to form a set of time-shifted and non-shifted Pulse trains with the help of the device mentioned some reversing pulse counters Control pulse counting unit and some clock pulse counters of the clock pulse unit applied whose number corresponds to the number of phases of the thyristor converter 0 This has a reduction in operational safety, increases the power requirement, the dimensions, cost of the facility and affects the quality of control as a result of the technological variation in the parameters of the pulse counters used. The nominal value dispersion the pulse counter affects the accuracy of the time shift Impulses are detrimental, as a result of which high-voltage pulsations occur and the spectrum harmonic composers in the food source is deteriorated.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Qualität der Steuerung eines mehrphasigen Thyristor-Impuls Stromrichters zu erhöhen, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Digitalsteuerung eines mehrphasigen '2hyristor-Impuls-Stromrichters zu schaffen, deren schaltungsmäßige Ausführung die Qualität der Steuerung des mehrphasigen Thyristor-Impuls-Stromrichters verbessert. The purpose of the present invention is to control the quality to increase a polyphase thyristor pulse converter, the invention lies the object is based on a device for the digital control of a polyphase '2hyristor pulse converter to create their circuit implementation, the quality of the control of the polyphase Thyristor pulse converter improved.

Dies wird dadurch erzielt, daß bei der Einrichtung zur Digitalsteuerung eines Dhyristor-Impuls-Stromrichters, die einen Steuergenerator, dessen Ausgang an den Eingang einer Taktimpulszähleinheit angeschlossen ist, die mit den Leistungsthyristoren des Thyristor-Impuls Stromrichters elektrisch verbunden ist, eine Steuereinheilt, deren Summations- und Subtraktionsausgang dem Summations- bzw. Subtraktionseingang vorgeschaltet sind, und Decoder für verschobene Impulsfolgen, deren Zahl der Phasenzahl im '2hyristor-Impuls-Stromrichter unter spricht wobei die Eingänge jedes der Decoder mit den logischen Ausgängen der Taktimpulszähleinheit und der Steuerimpuiszähleinheit und die Ausgänge mit den anderen Leistungsthyristoren des Thyristor-Impuls-Stromrich ters verbunden sind, enthält, gemaß der Erfindung die Taktimpuiszähleinheit als Taktimpulszähler, dessen logische Ausgänge, die die einer Verschiebung des Einsatzes Jeder Phase im ghyristor-Impuls-Stromrichters um entsprechenden Zustände des Taktimpulszählers bestimmen, mit dem Leistungsthyristoren des Thyristor-Impuls-Stromrichters über einen Decoder für nichtverschobene Impulsfolgen in Verbindung stehen, wobei m die Phasenzahl des tyhristor-Impuls-Stromrichters und 2 die Schaltzeit der Thyristoren des besagten Thyristor-Impuls-Stromrichters ist, und die Steuerimpulszähleinheit als Reversier-Impulszähler ausgeführt ist, während jeder De-Coder für verschobene Impulsfolgen Doppeldiodenmatrizens die für eine Verschiebung von Impulsfolgen um verantwortlich sind und deren Eingänge mit den logischen Ausgängen des Taktimpulszählers der Taktimpulszähleinheit in Verbindung stehen, und Diodenmatrizen aufweist, die die gleichen Zustände des Reversier-Impulszählers bestimmen und deren Eingänge an die logischen Ausgänge des Reversier-Impulszählers der Steuerimpulszähleinheit angeschlossen sind0 Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden trfindung sollen an Hand von konkreten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutertXwerden. Es zeigt Fig. 1 das Funktionsschaltbild einet erfindungsgemäßen Einrichtung zur Digitalsteuerung eines mehrphasigen (vierphasigen) Thyristor-Impuls-Stromrichters; Fig. 2 die elektrische Schaltung eines Decoders für verschobene Impulsfolgen, der mit der zweiten Phase des Ghyristor-Impuls-Stromrichters in Verbindung steht; Fig. 3 die elektrische Schaltung eines Decoders für verschobene Impulsfolgen, der mit der ersten Phase des Thyrist or-Impuls-Stromrichters verbunden ist.This is achieved in that, in the device for digital control of a dhyristor pulse converter, which has a control generator whose output is connected to the input of a clock pulse counter which is electrically connected to the power thyristors of the thyristor pulse converter, a control unit whose summation - and subtraction output are connected upstream of the summation or subtraction input, and decoders for shifted pulse trains, the number of phases in the '2hyristor pulse converter speaks below the inputs of each of the decoders with the logical outputs of the clock pulse counting unit and the control pulse counting unit and the outputs with the other power thyristors of the thyristor pulse converter are connected, contains, according to the invention, the clock pulse counter as a clock pulse counter, the logic outputs of which are a shift of the use of each phase in the ghyristor pulse converter determine the corresponding states of the clock pulse counter with which the power thyristors of the thyristor pulse converter are connected via a decoder for non-shifted pulse trains, where m is the number of phases of the thyristor pulse converter and 2 is the switching time of the thyristors of the said thyristor pulse converter, and the control pulse counting unit is designed as a reversing pulse counter, while each decoder for shifted pulse trains has double diode matrices for shifting pulse trains are responsible and whose inputs are connected to the logical outputs of the clock pulse counter of the clock pulse counter, and has diode matrices that determine the same states of the reversing pulse counter and whose inputs are connected to the logic outputs of the reversing pulse counter of the control pulse counter The present invention is intended to be explained on the basis of specific exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. 1 shows the functional diagram of a device according to the invention for digitally controlling a polyphase (four-phase) thyristor pulse converter; 2 shows the electrical circuit of a decoder for shifted pulse trains which is connected to the second phase of the ghyristor pulse converter; 3 shows the electrical circuit of a decoder for shifted pulse trains, which is connected to the first phase of the thyristor or-pulse converter.

Die erfindungsgemäße Einrichtung 1 (Fig. 1) zur Digitalsteuerung eines mehrphasigen ihyristor-Impuls-Stromrichters umfaßt einen Steuergenerator 2, der mit seinem Ausgang an den Eingang einer Taktimpulszähleinheit 3 angeschlossen ist. Die Taktimpulszähleinheit 3 stellt einen Taktimpulszähler (nachstehend als Taktimpulszähler 3 bezeichnet) mit n Stellen (Flip-Flops) dar. The device 1 according to the invention (FIG. 1) for digital control a polyphase ihyristor pulse converter comprises a control generator 2, which has its output connected to the input of a clock pulse counter 3 is. The clock pulse counting unit 3 provides a clock pulse counter (hereinafter referred to as Clock pulse counter 3) with n digits (flip-flops).

Der Taktimpulszähler 3 ist mit seinen logischen Ausgängen, deren Zahl gleich der doppelten Stellenzahl des Taktimpulszählers 3 ist, an die logischen Eingänge jedes der Decoder 4, 5, 6, 7 für verschobene Impuls folgen angeschlossen. Die logischen Ausgänge des Taktimpulszählers 3, die die einer zeitlichen Verschiebung des Einstzes jeder Phase (8, 9, 10, 11) des Thyristor Impuls-Stromrichters um entsprechenden Zustände bestimmen, sind zugleich an einen Decoder 20 für nichtverschobene Impulsfolgen gelegt, wobei 2 die Schaltzeit der Leistungsthyristoren (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) des Thyristorstromrichters und m = 4 die Zahl der Phasen 8, 9, 10, 11 desselben Stromrichters ist.The clock pulse counter 3 is connected with its logic outputs, the number of which is equal to twice the number of digits of the clock pulse counter 3, to the logic inputs of each of the decoders 4, 5, 6, 7 for shifted pulse. The logic outputs of the clock pulse counter 3, which are a time shift in the use of each phase (8, 9, 10, 11) of the thyristor pulse converter determine the corresponding states are also applied to a decoder 20 for non-shifted pulse trains, where 2 is the switching time of the power thyristors (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) of the thyristor converter and m = 4 the number of phases 8, 9, 10, 11 of the same converter.

Der Summationsausgang 22 und der Subtraktionsausgang 23 der Steuereinheit 21 sind dem Summations- bzwO Subtaktionseingang einer Steuerimpulszähleinheit 24 vorge schaltet Die letztere ist als Reversier-Impulszähler ausgebildet, dessen Stellenzahl gleich der des Taktimpulszählers 3 ist (und der im weiteren als Reversier-Impulszähler 24 bezeichnet ist). Der Reversier-Impulszähler 24 ist mit seinen logischen Ausgängen an die anderen logischen Eingänge jedes der Decoder 4, 5, 6, 7 für verschobene Impulsfolgen angeschlossen. Der Decoder 20 für nichtverschobene Impulsfolgen hat Ausgänge 25, 26, 27, 28, die an die Hauptthyristoren 12, 13, 14 bzwO 15 (der Phase 8, 9, 10, 11) des vierphasigen Thyristor-Impuls-Stromrichters gelegt sind0 Die Schaltthyristoren 16, 17, 18, 19 der Phasen 8, 9, 10, 11 des besagten Thyristorstromrichters stehen mit den Ausgängen der jeweiligen Decoder 4 5, 6, 7 für verschobene Impulsfolgen in Verbindung. Die Phasen 8, 9, 10, 11 des Thyristorstromrichters haben auch Kommutierungskondensatoren 29, 30, 31, 32, die mit den Hauptthyristoren 12, 13, 14, 15 und den Schaltthyristoren 16, 17, 18, 19 in Verbindung stehen, und Motoren 33, 34, 35, 36, die an Vlicklungen 37, 38, 39, 40 angeschlossen und durch Sperrdioden 41, 42, 43, 44 überbrückt sind, wobei die letzteren mit dem Minuspol einer Speise quelle 45 verbunden sind.The summation output 22 and the subtraction output 23 of the control unit 21 are the summation or subaction input of a control pulse counting unit 24 upstream The latter is designed as a reversing pulse counter, the number of digits is the same as that of the clock pulse counter 3 (and that in the following as a reversing pulse counter 24 is designated). The reversing pulse counter 24 is with its logical outputs to the other logical inputs of each of the decoders 4, 5, 6, 7 for shifted pulse trains connected. The decoder 20 for non-shifted pulse trains has outputs 25, 26, 27, 28, which are connected to the main thyristors 12, 13, 14 or 15 (of phase 8, 9, 10, 11) of the four-phase thyristor pulse converter are placed 0 The switching thyristors 16, 17, 18, 19 of phases 8, 9, 10, 11 of said thyristor converter with the outputs of the respective decoders 4 5, 6, 7 for shifted pulse trains in connection. Phases 8, 9, 10, 11 of the thyristor converter also have commutation capacitors 29, 30, 31, 32, those with the main thyristors 12, 13, 14, 15 and the switching thyristors 16, 17, 18, 19 connected, and motors 33, 34, 35, 36 connected to windings 37, 38, 39, 40 are connected and bridged by blocking diodes 41, 42, 43, 44, wherein the latter with the negative pole of a food source 45 are connected.

An den Pluspol der Speisequelle 45 sind ein Stromkreis geschaltet, der aus einer Schaltdrossel 46, 47, 48, 49 und einer in reihe mit dieser liegenden Schaltdiode 50, 51, 52, 53 besteht.A circuit is connected to the positive pole of the supply source 45, that consists of a switching throttle 46, 47, 48, 49 and one in series with this Switching diode 50, 51, 52, 53 consists.

Die Leistungsthyristoren 12 bis 19 können in anderer Weise an die Steuereinrichtung 1 angeschlossen werden, ohne daß das Wirkungsprinzip der erfindungsgemäßen ninrichtung 1 verletzt wird. So können die Hauptthyristoren 12, 13, 14, 15 an die Ausgänge der Decoder 4, 5, 6, 7, und die Schaltthyristoren 16, 17, 18> 19 an die Ausgänge 25, 26, 27, 28 des Decoders 20 für nichtverschobene Impulsfolgen angeschlossen werden. The power thyristors 12 to 19 can in other ways to the Control device 1 can be connected without affecting the principle of operation of the invention device 1 is violated. So the main thyristors 12, 13, 14, 15 to the Outputs of the decoders 4, 5, 6, 7, and the switching thyristors 16, 17, 18> 19 on the outputs 25, 26, 27, 28 of the decoder 20 connected for non-shifted pulse trains will.

Der mit dem Schaltthyristor 17 der zweiten Phase 9 verbundene Decoder 5 (Fig. 2) für verschobene Impulsfolgen hat Ausgangsschienen 54 bis 61 nach der Zahl 2n, die über Diodenmatrizen 62 bis 85 mit den Ausgängen der Flip-Flops 86, 87, 88 des Taktimpulszählers 3 in Der bindung stehen. An die Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 sind die Ausgangsschienen 54 bis 61 des Decoders 5 für verschobene Impulsfolgen über Diodenmatrizen 92 bis 115 gelegt Die angegebene Schaltungsanordnung der Diodenmatrizen 62 bis 85, 92 bis 115 sichert eine zeitliche Verschiebung des Einsatzes des Schaltthyristors 17 der zweiten Phase 9 um 0,25 T gegenüber dem Einsatz des' Schaltthyristors 16 der ersten Phase 8 des Impuls-Thyristorstromrichters. Solch eine zeitliche Verschiebung wird durch Anschluß der vorgenannten Dioden 62 bis 85 und 92 bis 115 an die Ausgangsschienen 54 bis 61 des Decoders 5 entsprechend verschiedenen Betriebssuständen der Flip-Blops 86, 87, 88 des Taktimpuls zählers und der Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 bedingt, welche in Tabelle 1 für dreistellige (n = 3) Impulszähler 3, 24 angegeben sind. The decoder connected to the switching thyristor 17 of the second phase 9 5 (Fig. 2) for shifted pulse trains has output rails 54 to 61 after the Number 2n, which are connected to the outputs of the flip-flops 86 via diode matrices 62 to 85, 87, 88 of the clock pulse counter 3 are linked. To the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24 are the output rails 54 to 61 of the decoder 5 for shifted pulse trains placed over diode matrices 92 to 115 The specified Circuit arrangement of the diode matrices 62 to 85, 92 to 115 secures a time shift in the use of the switching thyristor 17 of the second phase 9 by 0.25 T compared to the use of the 'switching thyristor 16 of the first phase 8 of the Pulse thyristor converter. Such a time shift becomes through connection of the aforementioned diodes 62 to 85 and 92 to 115 to the output rails 54 to 61 of the decoder 5 corresponding to different operating states of the flip-blops 86, 87, 88 of the clock pulse counter and the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24, which are given in Table 1 for three-digit (n = 3) pulse counters 3, 24 are.

Tabelle 1 Zustandsnummer Flip-Flops des Dakt- und Reversierzählers 3 bzw. 24 86, 89 87, 90 88, 91 .0 0 0 0 1 1 0 0 2 0 1 0 3 1 1 0 4 0 0 1 5 1 0 1 6 0 1 1 7 1 1 1 8 0 0 0 Also ist die Ausgangsschiene 54 des Decoders 5 an den Taktimpulszählers 3 über die Diodenmatrizen 62, 63, 64 in Übereinstimmung mit dem aritten Zustand des Flip-Flops 86, 87, 88 des Taktimpulszählers 3 angeschlossen. Table 1 Status number of flip-flops of the clock and reversing counter 3 or 24 86, 89 87, 90 88, 91. 0 0 0 0 1 1 0 0 2 0 1 0 3 1 1 0 4 0 0 1 5 1 0 1 6 0 1 1 7 1 1 1 8 0 0 0 So is the output rail 54 of the decoder 5 to the clock pulse counter 3 via the diode matrices 62, 63, 64 in accordance connected to the aritten state of the flip-flop 86, 87, 88 of the clock pulse counter 3.

Die übrigen Ausgangsschienen 56 bis 61 des Decoders 5 für verschobene Impulsfolgen stehen mit dem Taktimpulszähler auf ähnliche Weise entsprechend dem nachfolgenden Zustand der Flip-Flops 86, 87, 88 des Zählers 3 in Verbindung, An den Reversier-Impulszähler 24 ist die Ausgang schiene 54 des Decoders 5 über die Diodenmatrizen 92, 93, 94 entsprechend dem ersten Zustand der Flip-Flops 89, 90, 94 des Reversier-Impulszählers 24 angeschlossen. The remaining output rails 56 to 61 of the decoder 5 for shifted Pulse trains are with the clock pulse counter in a similar manner according to the subsequent state of the flip-flops 86, 87, 88 of the counter 3 in connection, An the reversing pulse counter 24 is the output rail 54 of the decoder 5 on the Diode matrices 92, 93, 94 corresponding to the first state of the flip-flops 89, 90, 94 of the reversing pulse counter 24 is connected.

Die Ausgangsschiene 55 des Decoders 5 ist an den Reversier-Impulszählers 24 über die Diodenmatrizen 95, 96, 97 entsprechend dem zweiten Zustand der Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 gelegt. Die Ausgangsschiene 56 des Decoders 5 ist an den Reversier-Impulszählers 24 über die Diodenmatrizen 98, 99, 100 entsprechend dem dritten Zustand der Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 geführt. Die nächsten Ausgangs schienen 57 bis 61 des Decoders 5 sind entsprechend dem vierten, fünften, sechsten, siebenten bzw. achten Zustand der Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 geschaltet.The output rail 55 of the decoder 5 is connected to the reversing pulse counter 24 via the diode matrices 95, 96, 97 corresponding to the second state of the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24 placed. The output rail 56 of the decoder 5 is corresponding to the reversing pulse counter 24 via the diode matrices 98, 99, 100 the third state of the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24 out. The next output rails 57 to 61 of the decoder 5 are corresponding to the fourth, fifth, sixth, seventh or eighth state of the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24 switched.

Die Ausgangsschienen 54 bis 61 des Decoders 5 für verschobene Impulsfolgen sind mit einem ODER-Glid 110 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 116 bildet den Ausgang des Decoders So Die Ausgangsschienen 54 bis 61 liegen unmittelbar am Pluspol einer Speisequelle 11?. The output rails 54 to 61 of the decoder 5 for shifted pulse trains are connected to an OR glid 110. The output of the OR gate 116 forms the output of the decoder So the output rails 54 to 61 are directly on Positive pole of a supply source 11 ?.

Die Ausgangsschienen 54 bis 61 können an die Speisequelle 117 über Widerstände, deren Parameter ausgehend von dem erforderlichen Pegel des Ausgangssignals des Decoders 5 gewählt sind, angeschlossen werden, bt der Phase 8 des Thyristor-Impuls-Stromrichters steht der Decoder 4 (Fig, 3) für verschobene Impulsfolgen in Verbindung, dessen Ausführung eine zeitliche Verschiebung der vom Ausgang des Decoders 4 kommenden Impulse um gegenüber den dem Ausgang des Decoders 5 für verschobene Impulsfolgen entnommenen Impulsen gewährleistet0 Der vorgenannte Decoder 4 hat Ausgangsschienen 118 bis 125, die über Diodenmatrizen 126 bis 149 an die Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 ähnlich, wie es beim Decoder 5 für verschobene Impulsfolgen der Fall ist, angeschlossen sind.The output rails 54 to 61 can be connected to the supply source 117 via resistors, the parameters of which are selected on the basis of the required level of the output signal of the decoder 5, when the decoder 4 is in phase 8 of the thyristor pulse converter (Fig. 3) for shifted pulse trains in connection, the execution of which a time shift of the pulses coming from the output of the decoder 4 by The aforementioned decoder 4 has output rails 118 to 125, which are connected to the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24 via diode matrices 126 to 149, as is the case with the decoder 5 for shifted pulse trains are connected.

Die Ausgangsschiene 118 des Decoders 4 für verschobene Impulsfolgen steht mit den Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 über Diodenmatrizen 126, 127, 128 entsprechend dem ersten Zustand/Tabelle 1/ des Flip-Flops 89, 90, 91 in Verbindung. Die Ausgangsschiene 119 des Decoders 5 ist an die Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 über Diodenmatrizen 129, 130, 131 in Übereinstimmung mit dem zweiten Zustand der Flip-Flops 81, 82, 83 geführt. Die Ausgangs schiene 120 des Decoders 5 ist an die Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 über Diodenmatrizen 132, 133, 134 entsprechend dem dritten Zustand der Blip-Flops 89, 90, 91 gelegt. Die übrigen Ausgangs schienen 121 bis 125 des Decoders 5 sind an die Blip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 über Diodenmatrizen 135 bis 149 auf ähnliche Weise in Übereinstimmung mit den nachfolgenden Zuständen der Flipi'lops 89, 90, 91 des Zählers 24 angeschlossen. The output rail 118 of decoder 4 for shifted pulse trains stands with the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24 via diode matrices 126, 127, 128 corresponding to the first state / Table 1 / of the flip-flop 89, 90, 91 in connection. The output rail 119 of the decoder 5 is connected to the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24 via diode matrices 129, 130, 131 in accordance with the second state of the flip-flops 81, 82, 83 out. The exit rail 120 of the decoder 5 is connected to the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24 via diode matrices 132, 133, 134 corresponding to the third state of the blip-flops 89, 90, 91 laid. The remaining output rails 121 to 125 of the decoder 5 are to the blip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24 via diode matrices 135 to 149 in a similar manner in accordance with the following conditions the Flipi'lops 89, 90, 91 of the counter 24 connected.

Die Ausgangsschienen 118 bis 125 des Decoders 4 stehen mit dem i'aktimpulszähler 3 über Diodenmatrizen 150 bis 173 in Verbindung, die in einer gleichen Reihenfolge zusammengesetzt sind, wie es bei den Diodenmatrizen 92 bis 115 (Fig. 2) des Decoders 5 der Ball ist. The output rails 118 to 125 of the decoder 4 are connected to the clock pulse counter 3 connected via diode matrices 150 to 173, in a same order are composed, as is the case with the diode matrices 92 to 115 (FIG. 2) of the decoder 5 is the ball.

Die Ausgangsschiene 118 des Decoders 5 ist an die Flip-Flops 86, 87, 88 des Taktimpulszählers 3 über die Diodenmatrizen 50, 51, 52 entsprechend dem ersten Zustand der Flip-Flops 86, 87, 88 geführt. Die Ausgang schiene 119 des Decoders 5 ist an die Flip-Fiops 86, 87, 88 des Zählers 3 über-die Diodenmatrizen 153, 154, 155 entsprechend dem zweiten Zustand der Flip-Flops 86, 87, 88 gelegt. Die Ausgangsschiene 120 ist an die Flip-Flops 86, 87, 88 des Taktimpulszählers 3 über die Diodenmatrizen 156, 157, 158 in Übereinstimmung mit dem dritten Zustand des Flip-Flops 86, 87, 88 angeschlossen. Die übrigen Ausgangsschienen 121 bis 125 stehen mit den Flip-Flops 86, 87, 88 des Taktimpulszählers ähnlich, wie oben beschrieben, in Verbindung. The output rail 118 of the decoder 5 is connected to the flip-flops 86, 87, 88 of the clock pulse counter 3 via the diode matrices 50, 51, 52 according to the first state of the flip-flops 86, 87, 88 performed. The output rail 119 of the decoder 5 is to the flip-fiops 86, 87, 88 of the counter 3 via the diode matrices 153, 154, 155 corresponding to the second state of the flip-flops 86, 87, 88 placed. The output rail 120 is connected to the flip-flops 86, 87, 88 of the clock pulse counter 3 via the diode matrices 156, 157, 158 in accordance with the third state of the flip-flop 86, 87, 88 connected. The remaining output rails 121 to 125 are similar to the flip-flops 86, 87, 88 of the clock pulse counter, as described above, in connection.

Die Ausgangsschienen 118 bis 125 des Decoders 4 für verschobene Impulsfolgen sind außerdem mit dem ODER-Glied 174 verbunden, dessen Ausgang als Ausgang des Decoders 4 auftritt, Die Ausgangsschienen 118 bis 125 sind unmittelbar an die Speisequelle 117 gelegt. The output rails 118 to 125 of the decoder 4 for shifted pulse trains are also connected to the OR gate 174, the output of which is used as the output of the decoder 4 occurs, the output rails 118 to 125 are directly connected to the supply source 117 placed.

Die Diodenmatrizen der anderen Decoder 6, 7 für verschobene Impulsfolgen sind nach demselben Prinzip wie auch die der Decoder 4, 5 zusammenÖehaut, so daß die zeitliche Verschiebung des Einsatzes der Phasen um 7 gegenüber dem vorangehenden Decoder gesichert wird. The diode matrices of the other decoders 6, 7 for shifted pulse trains are built according to the same principle as those of the decoders 4, 5, so that the time shift of the use of the phases by 7 compared to the previous one Decoder is secured.

Die Binrichtung zur Digitalsteuerung eines Thyristor-Impuls-Stromrichters funktioniert wie folgt. The binary direction for the digital control of a thyristor pulse converter works like this.

Zum Anlegen der Spannung von der Speisequelle 117 an die Motoren 33, 34, 35, 36 und Erregerwicklung 37, 38, 39, 40 werden die Hauptthyristoren 12, 13, 14, 15 unter zeitlicher Verschiebung um -Ç- T geöffnet. For applying the voltage from the supply source 117 to the motors 33, 34, 35, 36 and excitation winding 37, 38, 39, 40 become the main thyristors 12, 13, 14, 15 open with a time shift of -Ç- T.

Während dieser Zeit (Impulsperiode) steigt der Strom in den Motoren 33, 34, 35, 36 vom gewählten minimalen Wert auf den maximalen an, Nach ablauf der erforderlichen Zeitdauer des zur Sperrung der Hauptthyristoren 12, 13, 14, 15 dienenden Impulses erfolgt die Öffnung der Schaltthyristoren 16 bis 19 mit der zeitlichen Verschiebung um 1/4T. Beim Öffnen der Schaltthyristoren 16, 17, 18, 19 4 wird den Hauptthyristoren 12, 13, 14, 15 die Rückspannung der Kommutierungskondensatoren 29, 30, 31, 32 zugeführt.During this time (pulse period) the current in the motors increases 33, 34, 35, 36 from the selected minimum value to the maximum, after the required period of time to block the main thyristors 12, 13, 14, 15 serving The opening of the switching thyristors 16 to 19 takes place at the same time as the pulse Shift by 1 / 4T. When opening the switching thyristors 16, 17, 18, 19 4 is the Main thyristors 12, 13, 14, 15 the reverse voltage of the commutation capacitors 29, 30, 31, 32 supplied.

Innerhalb der Pause wird der Strom in den Rotoren 33, 34, 35, 36 und den Erregerwicklungen 37, 38, 39, 40 durch eine elektromagnetische Energie aufrechterhalten, die innerhalb der Impuisperiode in den Induktivitäten der Motoren 33, 34, 35, 36 gespeichert ist, wobei der Strom über die Sperrdioden 41, 42, 43, 44 und die Wicklungen 37, 38, 39, 40 fließt.During the break, the current in the rotors 33, 34, 35, 36 and the excitation windings 37, 38, 39, 40 maintained by electromagnetic energy, those within the pulse period in the inductances of the motors 33, 34, 35, 36 is stored, the current through the blocking diodes 41, 42, 43, 44 and the windings 37, 38, 39, 40 flows.

Zur Erhöhung der Spannung an den Motoren 3s, 34, 35, 36 wird die Impulsdauer verlängert, d.h. es geschieht eine zeitliche Verzögerung für die Zündung der Schaltthyristoren 16, 17, 18, 19 in bezug auf den Zündungszeitpunkt der entsprechenden Hauptthyristoren 12, 13, 14, 15. Nach Ablauf der Zeitperiode T wird das Arbeitsspiel wiederholt. To increase the voltage on motors 3s, 34, 35, 36, the Pulse duration is extended, i.e. there is a time delay for the ignition of the switching thyristors 16, 17, 18, 19 with respect to the ignition timing of the corresponding Main thyristors 12, 13, 14, 15. After the time period T has elapsed, the working cycle repeated.

Die Formierung der den Leistungsthyristoren des Impuls-2hyristorstrouricnters zugeführten Impulse geht wie folgt vor sich Beim Eintreffen eines von der Steuereinheit über deren Summationsausgang kommenden Steuersignals am Summationseingang des Reversier-Impulszählers 24 werden die Flip-Flops 89, 90, 91 i den Zustand n (nach Tabelle 1) eingestellt. Entsprechend dem Zustand der Flip-lops 89, 90, 91 der Reversier-Impulszählers 24 werden auf die Decoder 4, 5, 6, 7 für verschobene Impulsfolgen Binärcodes gegeben. The formation of the power thyristors of the pulse 2hyristorstrouricnters supplied pulses goes as follows when one arrives control signal coming from the control unit via its summation output at the summation input of the reversing pulse counter 24, the flip-flops 89, 90, 91 i the state n (according to table 1). Corresponding to the state of the flip-lops 89, 90, 91 the reversing pulse counter 24 are shifted to the decoders 4, 5, 6, 7 for Pulse trains given binary codes.

Vom bteuergenerator 2 kommen ununterbrochen TaXtimpulse zum Eingang des Taktimpulszählers 3. In dem Maße, wie die Impulse am laktimpulszähler 3 eintreffen, ändern die Flip-Flops 86, 87, 88 ihre Zustände. Von den logischen Ausgängen des Zählers 3 gelangen die Binärcodes auf den Decoder 20 für nichtwerschobene Impulsfolgen und auf die Decoder 4, 5, 6, 7 für verschobene Impulsfolgen0 Am Ausgang 25 des Decoders 20 erscheint ein Impuls, sobald der erste Impuls des Steuergenerators 2 am Taktimpulszähler 3 eintrifft. Am Ausgang 26 entsteht ein Impuls dann, wenn dem Taktimpulszähler 3 der (2/m+1)-te Impuls vom. Steuergenerator 2 zugeführt wird. Am Ausganq 27 erscheint ein Impuls beim Eintreffen des -ten Impulses am Zähler 3. Xm Ausgang 28 erscheint ein Impuls beim Eintreffen des Impulses am Zähler 3. TaXtimpulses come uninterruptedly from the control generator 2 to the input of the clock pulse counter 3. As the pulses arrive at the clock pulse counter 3, the flip-flops 86, 87, 88 change their states. From the logic outputs of counter 3, the binary codes are sent to decoder 20 for non-shifted pulse trains and to decoders 4, 5, 6, 7 for shifted pulse trains 3 arrives. At the output 26 a pulse occurs when the clock pulse counter 3 receives the (2 / m + 1) th pulse from. Control generator 2 is supplied. At the output 27 a pulse appears when the -th pulse at counter 3. Xm output 28 a pulse appears when the pulse arrives at counter 3.

-ten Also gelangen die Steuerimpulse auf die Haupt thyristoren 12, 13, 14, 15 des Thyristor-Impuls-Stromrichters mit einer zeitlichen Verschiebung um m im vorliegenden Falle um 1/4T.-th So the control impulses get on the main thyristors 12, 13, 14, 15 of the thyristor pulse converter with a time Shift by m in the present case by 1 / 4T.

stimmt der erste Zustand der Flip-Flops 86, 87, 88 des Taktimpulszählers 3 mit dem ersten Zustand der Flip-Flops 89, 90, 91 das Reversier-Impulszählers 24 überein, dann wird am Ausgang des Decoders 4 ein Steuerimpuls geliefert. Dieser Steuerimpuls ist gegenüber dem vom Ausgang 25 des Decoders 2G für nichtverschobene Impulsfolgen kommenden Impuls zeitlich um einen Betrag versetzt, der der Diskretheit für die Quantisierung der Schaltzeit der Thyristoren des Thyristorstromrichters entspricht Bei der Übereinstimmung des ersten Zustanaes dcr Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 mit dem -ten Zustand der Flip-Flops 86, 7, 88 as Taktimpulszählers 3 erscheint ein Steuerimpuls am Ausgang des Decoders 5. Dieser Impuls ist zeitlich gegenüber dem vom Ausgang 26 kommenden Impulses auch um einen Betrag versetzt, der gleich der Diskretheit für die euantisierung der Schaltzeit der Thyristoren des Thyristorstromrichters ist.If the first state of the flip-flops 86, 87, 88 of the clock pulse counter 3 coincides with the first state of the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24, then a control pulse is delivered at the output of the decoder 4. This control pulse is offset in time with respect to the pulse coming from the output 25 of the decoder 2G for non-shifted pulse trains by an amount which corresponds to the discreteness for the quantization of the switching time of the thyristors of the thyristor converter when the first state of the flip-flops 89, 90, 91 match of the reversing pulse counter 24 with the -th state of the flip-flops 86, 7, 88 as clock pulse counter 3, a control pulse appears at the output of the decoder 5. This pulse is offset in time compared to the pulse coming from the output 26 by an amount equal to the discretion for the quantization of the switching time the thyristors of the thyristor converter.

Schließlich wird bei Zusammenfallen des Zustaiides der Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversier-Impulszählers 24 mit dem -ten Zustand der Flip-Flops 86, 87, 88 des Taktimpulszählers 3 ein Impuls am Ausgang des Decoders, 7 geliefert. Dieser Impuls ist gegenüber den vom Ausgang 28 des Decoders 20 für nichtverschobene Impulsfolgen eingetroffenen Impuls ebenfalls um einen Betrag versetzt, der der Diskretheit für die Quantisierung oer Schaltzeit der Thyristoren des Thyristor-Impuls-Stromrichters entspricht.Finally, when the state of the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing pulse counter 24 coincides with the -th state of the flip-flops 86, 87, 88 of the clock pulse counter 3, a pulse at the output of the decoder, 7 is supplied. This pulse is also offset from the pulse arriving from the output 28 of the decoder 20 for non-shifted pulse trains by an amount which corresponds to the discreteness for the quantization or switching time of the thyristors of the thyristor pulse converter.

auf solche Weise wird die Öffnung der Hauptthyri storen 12, 13, 14, 15 der Phasen 8, 9, 10, 11 über den Zeitraum, der gleich der Diskretheit für die quantisierung der Schaltzeit der Thyristoren des Thyristor-Impuls-Stromrichters ist, unter zeitlicher Werschiebung um 1/4T gesichert. in such a way will interfere with the opening of the main thyri 12, 13, 14, 15 of phases 8, 9, 10, 11 over the period equal to the discretion for the quantization of the switching time of the thyristors of the thyristor pulse converter is secured with a time shift of 1 / 4T.

Sobald der zweite Impuls von der Steuereinheit 21 über den Summationseingang 22 am Reversierzähler 24 eintrifft, werden die Flip-Flops 9, 90, 91 des Reversierzählers 24 in den zweiten, in Tabelle 1 angegebenen Zustand eingestellt. As soon as the second pulse from the control unit 21 via the summation input 22 arrives at the reversing counter 24, the flip-flops 9, 90, 91 of the reversing counter 24 is set to the second state shown in Table 1.

Stimmt nun der zweite Zustand der Flip-Flops 86, 87, 88 des Taktzählers 3 mit dem zweiten Zustand der Flip-Flops 89, 90, 91 des Reversierzahlers 24 überein so erscheint am Ausgang des Decoders 4 einImpuls, der zeitlich gegenüber dem vom Ausgang 25 des Decoders für nichtverschobene Impulsfolgen kommenden Impuls um einen doppelten Betrag versetzt, der der Diskretheit für die Quantisierung der Schnitzeit der Thyristoren des Impuls-Thyristorstromrichters entspricht. Um denselben Betrag werden zeitlich die vom Ausgang des Decoders 5 für verschobene Impulsfolgen kommenden Impulse gegenüber den vom Ausgang 26 des Decoders 20 für nichtverschobene Impulsiolgen kommenden Impulsen, die vom Ausgang des Decoders 6 für verschobene Impuisfolgen kommenden Impulse gegenüber den dem Ausgang 27 des Decoders 20 für nichtverschobene Impulsfolgen entnommenen Impulsen und die vom Ausgang des Decoders 7 für verschobene Impulsfolgen kommenden Impulse gegenüber den dem ausgang 28 des Decoders 20 entnommenen Impulsen versetzt. If the second state of the flip-flops 86, 87, 88 of the clock counter is correct 3 corresponds to the second state of the flip-flops 89, 90, 91 of the reversing counter 24 so a pulse appears at the output of the decoder 4, which is temporally opposite to that of the Output 25 of the decoder for non-shifted pulse trains coming pulse by one double Amount offset that of the discretion for the quantization of the carving time of the thyristors of the pulse thyristor converter. The same amount will be timed the pulses coming from the output of the decoder 5 for shifted pulse trains the impulses coming from the output 26 of the decoder 20 for unshifted impulses, the pulses coming from the output of the decoder 6 for shifted pulse sequences taken from the output 27 of the decoder 20 for non-shifted pulse trains Pulses and those coming from the output of the decoder 7 for shifted pulse trains The pulses are offset from the pulses taken from the output 28 of the decoder 20.

In dem Maße, wie die Impulse vom Summationsausgang 22 der Steuereinheit as Reversier-Impulszähler 24 eintreffen, nimmt die zeitliche Terschieb,mg zu. Die xaximale Zeitverschiebung entspricht der Schaltzeit der Thyristoren des Thyristorstromrichters. Falls eine Verkürzung der Impulsdauer erforderlich ist, werden die Impulse von der Steuereinheit 21 dem Reversierzähler 24 über den Subtraktionseingang 23 zugeführt. In diesem Fall erfolgt die Verkürzung der Impuls dauer in umgekehrter Reihenfolge. Scmit gestattet es die Einrichtung zur Digitalsteuerung eines Thyristor-Impuls-Stromrichters, die Anzahl von Bauelementen in der Taktimpulszähleinheit 4 und der Steuerimpulszähleinheit 24 zu vermindern, indem die letzteren aus je einem Binärzähler bestehen, was die Betriebssicherheit erhöht, die Regelungsqualität verbessert und die Abmessungen und Kosten der Einrichtung vermindert. To the extent that the pulses from the summation output 22 of the control unit As the reversing pulse counter 24 arrives, the temporal shift, mg increases. the xaximum time shift corresponds to the switching time of the thyristors of the thyristor converter. If it is necessary to shorten the pulse duration, the pulses from the Control unit 21 is fed to reversing counter 24 via subtraction input 23. In this case, the pulse duration is shortened in reverse order. Scmit allows the facility for digital control of a thyristor pulse converter, the number of components in the clock pulse counting unit 4 and the control pulse counting unit 24 diminish by the latter from a binary counter each exist, which increases the operational safety, improves the control quality and reduces the size and cost of the device.

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Claims

PATENT CLAIM Device for digital control of a multi-phase Thyristor pulse converter, which has a control generator whose output to the Input of a clock pulse counter is connected to the power thyristors the thyristor pulse converter is electrically connected, a control unit, their summation and subtraction output to the summation or subtraction input upstream of a control pulse counting unit, and decoders for shifted pulse trains, whose number corresponds to the number of phases, the inputs of each of the decoders with the logical outputs of the clock pulse counter and the control pulse counter and the outputs with the other power thyristors of the rrhyristor pulse converter are connected, characterized in that the clock pulse unit / 3 / as Clock pulse counter (3), its logical outputs that indicate a shift of the insert each phase (8, 9, 10, 11) in the thyristor pulse converter by 1 / m T corresponding Determine the states of the clock pulse counter (3) with the power thyristors (12 to 15; 16 to 19) of the thyristor pulse converter via a decoder (20) for non-shifted Impulse So related where m is the number of phases (8, 9, 10, 11) of the thyristor pulse converter and T the switching time of the thyristors of said thyristor converter, and the control pulse counting unit (24) as Reversing pulse counter (24) is carried out, while each of the decoders (4, 5, 6, 7) for shifted pulse trains double diode matrices (62 to 85, 150 to 173), the Shift the pulse trains by T1 T and their inputs with the logical outputs of the clock pulse counter (3) of the clock pulse counter (3) are in connection, and Diode matrices (92 to 115, 126 to 149) which have the same states of the Determine reversing pulse counter (24) and its inputs to the logic outputs of the reversing pulse counter (24) of said unit (24) are connected.