DE2907478A1

DE2907478A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung elektrischer ventile in einem wechselstromnetz

Info

Publication number: DE2907478A1
Application number: DE19792907478
Authority: DE
Inventors: Chihiro Okado
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-02-28
Filing date: 1979-02-26
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2907478C2; GB2016827B; US4260948A; AU521914B2; GB2016827A; AU4452379A; CA1133054A

Description

Firma TOKYO SHIBAURA DENKI KABUSHIKI KAISHA, 72, Horikawa-Cho, Saiwai-Ku, Kawasaki-Shi, Kanagawa-Ken, Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung elektrischer Ventile in einem Wechselstromnetz

Die Erfindung betrifft allgemein eine elektrische Speisetechnik, insbesondere ein Verfahren zur Steuerung der Speiseleistung aus einem Wechselstromnetz und eine entsprechende Vorrichtung, wobei der Laststrom aus dem Wechselstromnetz, der einer zu einem wesentlichen Teil induktiven Last zugeführt wird, mit Hilfe von elektrischen Ventilen gesteuert wird.

Wenn eine Last, wie z.B. eine Schweißmaschine mit einem nacheilenden Leistungsfaktor, aus einem Wechselstromnetz gespeist wird,,

der Belastungsstrom normalerweise durch ein Steuersystem gesteuert, wie es in Fig. 1 der Zeichnung gezeigt ist. Hier wird ein Belastungsstrom, der von einer Wechselstromquelle 1 geliefert wird und der eine einen Widerstand 3 und eine Induktivität 4 enthaltende Last durchfließt, durch elektrische Ventile 2, wie Thyristoren oder dergleichen, die gegenparallel geschaltet sind, gesteuert. Die Zündung der elektrischen Ventile 2 wird durch ein Zündsignal V_G bewirkt, das von einem Phasenregler 6 geliefert wird. Der Phasenregler 6 wird durch ein Synchronisier-Impulssig-

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nal betätigt, das über den Transformator 5 von der Stromquelle abgenommen wird. In dem Phasenregler 6 wird ein Kondensator 9 über einen einstellbaren (halbfesten) Widerstand 7 und einen veränderbaren Widerstand 8 aufgeladen. Wenn die Ladespannung einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird eine Doppelbasisdiode 10 eingeschaltet, wodurch ein Impulstransformator 11 erregt wird. Der Impulstransformator 11 liefert somit über seine Sekundärwicklung den vorgenannten Zündimpuls V\_, welcher den elektrischen Ventilen zugeführt wird. In der oben beschriebenen üblichen Anordnung ist der Widerstand 7 von Hand so eingestellt worden, daß der Phasenwinkel des Zündimpulses V für die Zündung der elektrischen Ventile immer dem Winkel des Leistungsfaktors nacheilt, und zwar unabhängig von der Steuerung des veränderbaren Widerstandes 8. Wenn der Widerstand 7, wie oben beschrieben, einmal eingestellt worden ist, kann der Steuervorgang des Laststromes durch Einstellung des veränderbaren Widerstandes 8 in zufriedenstellender Weise erreicht werden.

Wenn aber der Leistungsfaktor der Last annähernd Null ist, wie es der Fall ist, wenn die Last eine reine Induktivität enthält, wird die Steuerung schwierig. Der Grund hierfür wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 2a und 2b beschrieben.

In Fig. 2a ist eine Serie von Zündimpulsen ν_ dargestellt, von denen jEÖer die elektrischen Ventile 2 zu einem Zeitpunkt t. zündet. Ferner sind die Ausgangsspannung V» und der Ausgangsstrom i, welcher die elektrischen Ventile durchsetzt, welche während eines Zyklus der Speisespannung leitend sind, dargestellt. Da, wie aus der Zeichnung ersichtlich, immer eine Gleichstrom-Übergangskomponente existiert, obwohl dies in der Zeichnung nicht ge-

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zeigt ist, kann die Leitung der elektrischen Ventile für die gesamte Einzyklus-Periode nur erreicht werden, wenn die Phasenwinkel der Zündimpulse V_r für die Zündung der elektrischen Ventile von einem Zyklus zu den übrigen Zyklen verschieden gemacht werden.

In Fig. 2 sind Wellenformen der Ausgangsspannung V₀ und des Ausgangsstromes i für den Fall dargestellt, daß der Zündphasenwinkel der elektrischen Ventile dem des Leistungsfaktors nacheilt. Da in diesem Falle die Gleichstromkomponente in etwa einer Halbzyklusperiode gedämpft wird, kann durch aufeinanderfolgende Zündungen der elektrischen Ventile bei einem konstanten Phasenwinkel eine symmetrische Wellenform des Stromes erreicht werden.

Wenn aber das elektrische Ventil bei einem Phasenwinkel gezündet wird, der gegenüber demjenigen des Leistungsfaktors voreilt, neigt die Steuerung des elektrischen Ventils dazu, unstetig und unkontrollierbar zu werden, und zwar mit Rücksicht auf die Anwesenheit der Gleichstrom-Übergangskomponente. Das heißt, es existiert immer ein Winkelbereich, in dem die Steuerung umöglich wird.

Aus diesem Grunde ist in der üblichen Steuervorrichtung nach Fig. 1 der einstellbare Widerstand 7 immer dann von Hand von neuem justiert worden,wenn der Leistungsfaktor sich verändert, so daß die Phasenwinkel der Zündimpulse niemals dem Winkel des Leistungsfaktors voreilen, und zwar unabhängig von der Änderung des veränderbaren Widerstandes 8 für die Phasensteuerung des Laststromes .

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Mit anderen Worten, wenn mehrere Lasten, wie Schweißmaschinen, deren Leistungsfaktor in Abhängigkeit von der Belastung in weiten Grenzen sich ändert, zu einer üblichen Leistungsquelle zusammengeschaltet sind, ist es übliche Praxis gewesen, daß der Zündphasenwinkel des elektrischen Ventils von Hand auf einen Wert begrenzt worden ist, der gegenüber demjenigen des Leistungsfaktors nacheilt, wodurch die Verwendung der Leistungsquelle in einer verminderten Ausgangsbedingung begrenzt worden ist. Ein solcher Vorgang schränkt den steuerbaren Bereich der Leistungsquelle ein, und es wird der Benutzungsfaktor verringert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen die Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen vermieden werden können.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung der Leistungsaufnahme einer aus einer Wechselstromquelle gespeisten, zu einem wesentlichen Teil induktiven Last über eine elektrische Venti!vorrichtung. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Grenzwert eines Phasenwinkel für die Zündung der elektrischen Ventilvorrichtung in einem bestimmten Zyklus der Speisespannung, ausgehend von der Speisespannung und der Ausschaltperiode der elektrischen Ventile in dem unmittelbar vorangehenden Zyklus des bestimmten Zyklus, errechnet wird und daß der tatsächliche Phasenwinkel für die Steuerung der elektrischen Ventile in dem bestimmten Zyklus auf den Grenzwert begrenzt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Vorrich-

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tung zur Berechnung eines Grenzwertes eines Phasenwinkels für die Zündung der elektrischen Ventile in einem Zyklus der Speisespannung, ausgehend von der Speisespannung und einer Abschaltperiode der elektrischen Ventile in dem unmittelbar vorangehenden Zyklus des bestimmten Zyklus vorgesehen ist und daß ferner eine Vorrichtung zur Begrenzung des tatsächlichen Phasenwinkels für die Steuerung der elektrischen Ventile in dem bestimmten Zyklus auf den Grenzwert vorgesehen ist.

Die Erfindung .ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer üblichen •Wechselstrom-Leistungssteuervorrichtung ,

Fig.2a Wellenformdiagramme zur Erläuterung der Notwendigkeit,

und 2b

den Zündphasenwinkel der elektrischen Ventile in der Vorrichtung nach Fig. 1 zu begrenzen,

Fig. 3 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung eines Steuerverfahrens nach der Erfindung,

Fig. 4 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung einer Abwandlung des Steuerverfahrens,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung,

Fig. 6 eine grafische Darstellung der in verschiedenen Teilen des Gerätes nach Fig. 5 auftretenden Wellenformen,

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung, und

Fig. 8 eine grafische Darstellung der in verschiedenen Teilen des Gerätes nach Fig. 7 auftretenden Wellenformen·

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Ein Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Ventils wird nunmehr in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben. Es wird hier angenommen, daß der Zündphasenwinkel während jedes Zyklus der Speisewechselspannung konstant gehalten wird, daß dieser Zündwinkel aber von Zyklus zu Zyklus verändert wird. Es wird ferner angenommen, daß die Zündphasenwinkel für die beiden elektrischen Ventile in einem bestimmten Zyklus der Speisespannung so ausgewählt werden, daß sie Θ.. sind, welcher Winkel gegenüber dem Winkel des Leistungsfaktors nacheilt, und daß die Abschaltperiode zu dieser Zeit jedes elektrischen Ventils während des gleichen Zyklus gleich t.. ist. Dann kann der Grenzphasenwinkel V₁. für einen Zyklus, der dem bestimmten Zyklus unmittelbar folgt, in welchem jedes elektrische Ventil bei einem Leistungsfaktor cos<|> = während einer Zyklusperiode leiten kann, folgendermaßen ausgedrückt werden:

= ^Θ1 Ι

das heißt, im Falle cos<£> = 0 verzögert ein Voreilen des Zündwin-

1 1

kels von ~t-\ ^^en Abschaltpunkt des elektrischen Ventils um ^t. , und es wird daher das elektrische Ventil während einer Zyklusperiode in den leitenden Zustand gebracht (im folgenden "volleitender Zustand" genannt).

Im Falle σοεφ > 0 kann der volleitende Zustand nicht so früh erhalten werden wie in dem folgenden Zyklus, wie es oben beschrieben ist. Jedoch kann ein im wesentlichen gleicher Zustand nach mehreren Zyklen erhalten werden durch Zündung der elektrischen Ventile unter der oben beschriebenen Begrenzung.

Andererseits kann der Grenzphasenwinkel folgendermaßen ausgedrückt werden:

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= ^Θ1 - 3

wobei k eine Funktion von cos φ ist. In diesem Falle kann der volleitende Zustand früher als in dem oben beschriebenen Fall erreicht werden, obgleich die Berechnung dieser Beziehung viel komplizierter ist als in der Gleichung (1).

Eine gewöhnliche Phasensteuerung eines Laststromes (im folgenden ¹¹ X -Steuerung" genannt) erfolgt somit durch Veränderung des Phasenwinkels des Zyklus, der dem bestimmten Zyklus unmittelbar folgt, um z.B. Θ., - ,. 7~j , während der ?-,-Grenzwinkel· in diesem Zyklus zu .«_L = θ.. - rt gewählt wird, wie es oben beschrieben ist.

Für den zweiten folgenden Zyklus der Speisespannung (Spannung der Leistungsquelle) wird der Grenzphasenwinkel * (im folgenden " "'/-Grenze" genannt) als Q₀ - xt„ ausgedrückt, worin Q₀ = Θ.. - ä "Λ-., und worin der "--Steuerwinkel mit θ_ο - ^%_ο ausgedrückt ist.

Für den Fall, daß j,;v größer als ^t gewählt ist, wird der tatsächliche Zündwinkel auf den '^-Grenzwert von 6„ - rt„ begrenzt.

Es ist festgestellt worden, daß bei der oben beschriebenen Steuerung der volleitende Zustand im wesentlichen nach etwa 3 Zyklen erreicht werden kann, und zwar unabhängig von dem Wert des Leistungsfaktors. In einem extremen Fall, wenn nämlich der Leistungsfaktor cos(| = 1 ist und wenn das elektrische Ventil anfänglich bei Θ.. = 90° gezündet wird, wird die x-Grenze "L. entsprechend der Gleichung (1) reduziert, und zwar in dem zweiten Zyklus auf

909836/0709 -1O-

45 , in dem dritten Zyklus auf 22,5° und in dem vierten Zyklus auf etwa 11°. Von diesem Zyklus an beträgt der Ausgang mehr als 95% als bei volleitendem Zustand.

Wahlweise kann das Verfahren zur Steuerung der Leistung auch in folgender Weise ausgeführt werden: Es wird weiter angenommen, daß der Abschaltphasenwinkel des elektrischen Ventils in einem bestimmten Zyklus, gemessen von dem Nullpunkt der Speisespannungsquelle, β., ist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Dann kann die Abschaltperiode t„ in dem unmittelbar darauffolgenden Zyklus der Speisespannung ausgedrückt werden mit t_? = %_T - B₁, wobei ^ der Γ .,-Grenzwinkel ist, wie es oben beschrieben ist. Somit kann die

folgende Gleichung
θι-ßi

t₂ ⁼ "ΊΓ¹

ebenfalls für eine geeignete Steuerung der elektrischen Ventile angewendet werden. Mit anderen Worten, wenn der Leistungsfaktor cos φ = 0 ist und der Exnschaltzextpunkt des elektrischen Ventils um einen bestimmten Wert voreilt, wird der AbschaltZeitpunkt des gleichen Zyklus für den gleichen bestimmten Wert verzögert, und es kann der vorher beschriebene volleitende Zustand des elektrischen Ventils erreicht werden, wenn die Gleichung (3) erfüllt ist

Für den Fall, daß der Winkel des Leistungsfaktors kleiner als ist, kann die Gleichung wie im Falle der Gleichung (2) abgewandelt werden zu

wobei η eine Funktion des Leistungsfaktors ist, die größer als 2 ist. Unter Verwendung der Gleichung (4) kann der volleitende

909836/0709 -n-

Zustand des elektrischen Ventils früher erreicht werden als bei Verwendung der Gleichung (3). In diesem Falle wird aber die Konstruktion der Steuervorrichtung nicht vertretbar kompliziert.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Steuerverfahrens des elektrischen Ventils unter Verwendung der Gleichung (1) wird nunmehr in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben, wobei mit den Teilen in Fig. 1 übereinstimmende Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind.

In dieser Vorrichtung ist ein Spannungsdetektor 21 vorgesehen, welcher die Spannung über den elektrischen Ventilen 2 feststellt, während der Phasenwinkel der Speisespannung durch einen Transformator 5 festgestellt wird. Ein Phasenmeßkreis 22 nimmt die Ausgangssignale des Spannungsdetektors 21 und des Transformators 5 auf und liefert eine Spannung V,_p, welche den Phasenwinkel der Leistungsquelle darstellt, und eine Spannung V₇.^₁₅, welche die

AL- is.

Abschaltperiode (im folgenden "Rest-Steuerwinkel" genannt) des elektrischen Ventils darstellt, an einen logischen Kreis 23. Der logische Kreis liefert somit Signale a, b, c und d.

Die logischen Signale schließen die entsprechenden Kontakte in zwei Widerstandskreisen mit den Widerständen, wie z.B. R und R/2, die zwischen zwei Konstantspannungen +V und -V geschaltet sind. Es sind ferner Integratoren 31 und 41 vorgesehen, welche die Ausgangssignale von den Widerstandskreisen inte-grieren. Die Ausgangssignale der Inte-gratoren 31 und 41 werden Komparatoren 32 bzw. zugeführt, das Ausgangssignal des Komparators 32 wird dem einen Eingang eines UND-Gatters 33 zugeführt, dessen Ausgang einem Impulsverstärker 34 zugeführt wird. Das Ausgangssignal V-... des

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Impulsverstärkers 34 wird unmittelbar der Phasensteuer-Zündelektrode eines der elektrischen Ventile 2 zugeführt, während das Ausgangssignal V^₂ des Impulsverstärkers 43 unmittelbar der Zündelektrode des anderen elektrischen Ventils 2 zugeführt wird.

Für die MEssung des Laststromes des Wechselstromspeisekreises ist ein Stromtransformator 35 vorgesehen, dessen Ausgang dem Effektivwertkonverter 36 zugeführt wird. Der Ausgang des Effektivwertkonverters 36 wird mit dem Ausgang einer Bezugswert-Einstellvorrichtung 37 verglichen, und es wird die Differenz durch einen Verstärker 38 verstärkt, dessen Ausgangssignal einer Phasensteuervorrichtung 39 zugeführt wird. Der Ausgang des Transformators 5 wird auch einem anderen Eingang der Phasensteuervorrichtung 39 zugeführt, und es wird das Ausgangssignal der Phasensteuervorrichtung 39 einem anderen Eingang des vorhergenannten UND-Gatters 33 zugeführt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung zur Steuerung des Laststromes wird nun in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 beschrieben. Wenn die Ausgangssignale a. und b von dem logischen Kreis 23 abgegeben werden, werden entsprechende Kontakte in dem ersten Widerstandskreis geschlossen, wodurch die Konstantspannungen +V und -V durch die Widerstände R bzw. R/2 dem Eingang des Integrators 31 zugeführt werden. Die Integrationsgeschwindigkeit in der Ausgangsspannung V„ vom Integrator 31 ist unterschiedlich in den oben beschriebenen beiden Fällen, wo die Konstantspannungen über die Widerstände R und R/2 zugeführt werden. Das heißt, die Änderungsgeschwindigkeit des Signals V„ für den Fall der Verbindung des Widerstandes R/2 ist zweimal so groß wie diejenige in dem Fall,

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in welchem der Widerstand R eingeschaltet ist. Wenn also der Integrator 31 ein Signal integriert, welches zu der Zeit des Signals b erhalten wird, welches den entsprechenden Kontakt schließt, ist eine Berechnung von - t., in der Gleichung (1) möglich. Wenn die Berechnung zu einem Zeitpunkt Θ* - t.. beginnt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wird ·% = Θ., - t. + r t. = θ - ₂ t^ der Gleichung (1) als Ausgangssignal V₂ des Integrators 31 erhalten. Der Ausgang ~·ν wird in dem Komparator 32 in ein logisches Signal umgewandelt, welches den Eingang ■-{, mit einem Nullpegel vergleicht.

Das UND-Gatter 33 liefert ein logisches Produkt des Wertes o._T und des Ausgangssignals '<, vom Phasenregler 39. Dieses logische Produkt wird einem elektrischen Ventil über den Impulsverstärker 34 zugeführt, wodurch es ermöglicht wird, den Phasenwinkel C- auf den Grenzwert von cc_T zu begrenzen.

J-I

Andererseits speichert der Integrator 41 die Periode, in der der Kontakt £ entsprechend dem vom logischen Kreis 23 erhaltenen Signal c: geschlossen gehalten wird, und es wird zu einem Zeitpunkt der Schließung des Kontaktes d die gespeicherte Periode durch den Integrator 41 ausgelesen und durch den Komparator 42 in ein logisches Signal geformt. Das logische Signal wird dann durch den Verstärker 43 in ein Zündsignal V_G~ verstärkt. Das Zündsignal ν-« wird der Phasensteuer-Zündelektrode des anderen elektrischen Ventils zugeführt.

In Fig. 7 ist eine andere Steuervorrichtung dargestellt, welche die vorher beschriebene Gleichung (3) benutzt. In dieser Zeichnung sind die Teile, die mit denen nach Fig. 5 gleich sind, mit

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gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In der Vorrichtung nach Fig. 7 sind ein Spannungsfühler 21 und ein Transformator 5 vorgesehen, die auch schon in dem Beispiel nach Fig. 5 vorhanden sind. Diese Elemente bewirken Ausgangsspannungen V_ÄC und V_qrR des Phasenmeßkreises 22. Diese Spannungen werden einer logischen Schaltung 23 zugeführt, welche Ausgangssignale al, b1, c1 sowie a2, b2, c2 liefert. Die Signale al, b1 und c1 öffnen oder schließen entsprechende Kontakte in einem ersten Widerstandskreis, welcher Widerstände R, die zwischen zwei

enthält. Konstantspannungen +V₁ und -V₁ geschaltet sind. In gleicher Weise öffnen oder schließen die Signale a2, b2 und c2 entsprechende Kontakte in einer zweiten Widerstandsschaltung, die Widerstände R enthält, die zwischen zwei Konstantspannungen +V und -V geschaltet sind.

Die von dem ersten Widerstandskreis aufgenommene Spannung wird einem Integrator 31 zugeführt, während die von dem zweiten Widerstandskreis aufgenommene Spannung einem anderen Integrator 41 zugeführt wird.

Das Ausgangssignal des Integrators 31 wird dem Eingang eines Komparators 32 zugeführt, dessen anderer Eingang auf dem Pegel Null gehalten wird, während der Ausgang des Integrators 51 einem Eingang eines Komparators 42 zugeführt wird, der einen weiteren Eingang aufweist, der auf dem Pegel Null gehalten wird. Die Ausgangssignale der Komparatoren 32 und 42 sind mit jeweils einem Eingang der UND-Gatter 33 und 44 verbunden, während die Ausgänge der UND-Gatter 33 und 44 beide einem Impulsverstärker 34 zugeführt sind. Das Ausgangssignal V_ß des Impulsverstärkers 34 wird den Phasen-

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Steuer-Zündelektroden der elektrischen Ventile 2 zugeführt.

Ein Stromtransformator 35, ein Effektivwertkonverter 36, eine Bezugswert-Einstellvorrichtung 37, ein Verstärker 38 und eine Phasensteuervorrichtung 39 sind in gleicher Weise wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 vorgesehen, und es ist der Ausgang der Phasensteuervorrichtung 39 mit einem anderen Eingang des UND-Gatters 33 und ferner mit einem anderen Eingang des UND-Gatters 44 verbunden.

Die Arbeitsweise der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung wird nun anhand von Fig. 8 beschrieben.

Wenn die Kontakte in dem ersten Widerstandskreis durch die Ausgangssignale al, b1 und c1 geschlossen werden, errechnet der Integrator ein Signal V. -, nach einer Beziehung Θ.. - JJ.. - 2t„ = 0 entsprechend Gleichung (3), wie es sich aus Fig. 8 ergibt. Aus dieser Beziehung werden der Wert von t₂ und infolgedessen eine Cf.-Grenze rc_T erhalten.

In gleicher WEise wird in den Integrator 41 die gleiche Beziehung berechnet, um den t--Wert und die OC-Grenze %_T zu erhalten, und

Z Jj

zwar mit einer Phasendifferenz von 180° gegenüber dem vom Integrator 31 erhaltenen Signal. Die UND-Gatter 33 liefern ein logisches Produkt des Ausgangssignals des Komparators 32 und des gewöhnlichen Phasensteuerwinkels %· von der Phasensteuervorrichtung 39, während das UND-Gatter 44 ein logisches Produkt des Ausgangssignals des Komparators 42 und des Phasensteuerwinkels x· liefert. Somit können die elektrischen Ventile durch das resultierende Signals V gezündet werden, das von dem Impulsverstärker 34 erhal-

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ten wird, welcher diese beiden logischen Produkte verstärkt.

Obgleich die Erfindung unter Verwendung der Gleichungen (1) oder (3) beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, daß verschiedene Abwandlungen in den Gleichungen und auch in den Schaltungsanordnungen der Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung vorgenommen werden können. So kann beispielsweise die Gleichung (1) in die Gleichung

^l ^{= Θ}1 - lh

abgewandelt werden, wobei η < 2 ist, oder es kann die Gleichung

^e1-^ß1

^fc2 " η

abgewandelt werden, wobei η > 2 ist.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. ) Verfahren zur Steuerung der Leistungsaufnahme einer aus einer Wechselstromquelle gespeisten, zu einem wesentlichen Teil induktiven Last über eine elektrische Ventilvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grenzwert eines Phasenwinkels für die Zündung der elektrischen Ventilvorrichtung in einem bestimmten Zyklus der Speisespannung, ausgehend von der Speisespannung und der Ausschaltperiode der elektrischen Ventile in dem unmittelbar vorausgehenden Zyklus des bestimmten Zyklus, errechnet wird und daß der tatsächliche Phasenwinkel für die Steuerung der elektrischen Ventile in dem bestimmten Zyklus auf den Grenzwert begrenzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (flL-) nach der Formel θ_ - -t„ (n < 2) berechnet

Ij in! =

wird, worin B₁ und t₁ den Phasenwinkel bzw. die Abschaltperiode der elektrischen Ventile in dem unmittelbar vorangehenden Zyklus bedeuten.

3.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Grenzwert aus der Gleichung

Bankhaus Merck, Finck & Co.. München (BLZ 70030400) Konto-Nr 254649

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Bankhaus H. Aufhäuser. München (BLZ 70030600) Konto-Nr. 261300

Telegrammadresse: Patentsenior

Postscheck: München

(BLZ 70010080) Konto-Nr. 2O9O4-800

berechnet wird, wobei B^ und P₁ den Zündphasenwinkel bzw. den Abschaltphasenwinkel der elektrischen Ventile in den unmittelbar vorangehenden Zyklus bedeuten.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Berechnung eines Grenzwertes eines Phasenwinkels für die Zündung der elektrischen Ventile in einem bestimmten Zyklus^ der Speisespannung, ausgehend von der Speisespannung und einer Abschaltperiode der elektrischen Ventile in dem unmittelbar vorangehenden Zyklus des bestimmten Zyklus, vorgesehen ist, und daß ferner eine Vorrichtung zur Begrenzung des tatsächlichen Phasenwinkels für die Steuerung der elektrischen Ventile in den? bestimmten Zyklus auf den Grenzwert vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Rechenvorrichtung, welche den Grenzwert nach der Gleichung

C₁- = Θ. - -t.. (n < 2) berechnet, wobei Θ. und t. den Zündphasenj-i ι η ι = Ii

winkel bzw. die Abschaltperiode der elektrischen Ventile in dem unmittelbar vorangehenden Zyklus bedeuten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Rechenvorrichtung, welche den Grenzwert nach folgender Gleichung berechnet

t₂ = -UH (n > 2)

wobei Θ.. bzw. ß. den Zündphasenwinkel und den Abschaltphasenwinkel der elektrischen Ventile in dem unmittelbar vorangehenden Zyklus bedeuten.

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