DE2930863A1 - Verfahren zur laststromerfassung in einem gleichstrom-umkehrsteller und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur laststromerfassung in einem gleichstrom-umkehrsteller und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 79 P 3 13 7 BRD
Verfahren zur Laststromerfassung in einem Gleichstromümkehrsteller
und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Laststromerfassung
in einem im Mehrqua: rantenbetrieb arbeitenden
Gleichstrom-Umkehrsteller κ t einer an eine Versorgungsspannungsquelle
angeschl.osf.cnen Brückenschaltung mit vier Brückenzweiyea, von de^en jeder die Ärtiparal1elschaltung
eines elektronischen Schalters und einer
Freilaufdiode enthält, wobf . der erste und zweite
Brückenzweig an denselben 1 -·. 1 der Versorgurgsspannungsquelle angeschlossen sind uüd wobei über den dritten und
vierten Brückenzweig keine ,zirkulation des Laststroms
erfolgt und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung de s Ver f ahren s.
Bei handelsüblichen Gleichstroir-Umkehrstellern der genannten
Art wird der LastsLrora mit einer Stiomerfassungseinrichtung
gemessen, die im Lastkreis liegt. Ein derartiges Verfahren hat den Nachteil, daß die Anschlußklemmen
der Stromerfassungseinrichtung bei Betrieb
des Gleichstrom-Umkehrstellers gegenüber dem Bezugspotential Potentialsprünge in Höhe der vollen Ver-
sorgungsspannung ausführen während die Meßgröße, also
die Spannung zwischen der. Klemmen, einen verhältnismäßig
kleinen Wert aufweist. Die Stromerfassungseinrichtung
muß daher eine sehr hoho statische ur.d dynamische GIeichtaktunterdrückung aufweisen, die zufriedenstellend
nur mit potentia!trennenden Meßgebern zu
Sid 2 Gr / 9.7.79
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BAD ORIGINAL
-/-
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erreichen ist. Solche potentialtrennenden Meßgeber, wie z.B. Shuntwandler, ^allwandler und Isolierverstärker
sind jedoch sehr teuer. Billigere Meßgeber wie Differenzverstärker oder Differenzbildner mit Operationsverstärkern
besitzen keine für diesen Zweck befriedigende Gleichtaktunterdrückung und bilden daher ein fehlerbehaftetes,
durch Störspannungen verzerrtes Meßsignal.
Ein weiterer Nachteil der Laststromerfassung im Lastkreis besteht darin, daß ein eventueller Brückenkurzschluß
nicht erfaßt wird. Bei transistorbestückten Gleichstrom-Umkehrstellern ist jedoch eine schnelle Erfassung
von Überströmen und ein rasches Sperren der Leistungstransistoren unbedingt erforderlich, weil die
Transistoren nicht zuverlässig durch Sicherungen geschützt werden können. Bei den bekannten Schaltungen
mußte daher zur Erfassung eines Brückenkurzschlusses eine zusätzliche Strommeßeinrichtung, z.B. ein Shunt
im Zwischenkreis angeordnet werden.
Aus der DE-OS 27 29 407 ist ein Gleichstromsteller bekannt, bei dem zur Erfassung des durch ein Transistorpaar
fließenden Stroms zwei Transistoren über einen gemeinsamen Stromwandler an einen Pol der Versorgungs-5
.--pannungsquelle angeschlossen sind. Damit können überströme
in den Transistoren erfaßt werden, eine Laststrommessung ist jedoch nicht möglich, da das Vorzeichen
des Laststroms nicht ermittelt werden kann und die über Freilaufdioden in die Versorgungsspannungsquelle
fließenden Ströme nicht über den Stromwandler fließen.
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Aufgabe der Erfindung ist ps daher, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
anzugeben, mit dem der Laststrom mit geringem Aufwand und hoher Geschwindigkeit gemessen werden kann und mit
dem auch ein eventueller Brückenkurzschluß erfaßt wird.
Diese Aufgabe wird erf indur :rsgemäß dadurch gelöst, daß
der Laststrom nach folgendem Schema aus den Strömen durch den ersten und zweiten Brückenzweig ermittelt
wird, wobei in den Pol der VersorgungsspannungsquelIe fließende Ströme positiv bewertet werden.
- Bei geschlossenem Schalter des ersten Brückenzweiges und geöffnetem Schalter des zweiten Brückenzweiges
wird der Strom durch den ersten Brückenzweig ausgewertet.
- Bei geschlossenem Schalter des zweiten Brückenzweiges und geöffnetem Schalter des ersten Brückenzweiges
wird der invertierte Strom durch den zweiten Brückenzweig ausgewertet.
- Bei geschlossenen Schaltern des ersten und zweiten Brückenzweiges wird der Strom durch den ersten oder
der invertierte Strom durch den zweiter. Brückenzweig ausgewertet.
- Bei geöffneten Schaltern des ersten und zweiten Brückenzweiges wird die Summe des Stroms durch den
ersten und des invertierten Stroms durch den zweiten Brückenzweig ausgewertet.
Dieses Verfahren ermöglicht"- es, den Laststrom aus den
Strömen durch zwei Brückenzweige zu ermitteln. Das hat
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den Vorteil, daß an Stromerfassungseinrichtungen, die in die Brückenzweige eingefügt und an einem Pol der Versorgungsspannungsquelle
angeschlossen sind, bei Betrieb des Gleichstrom-ümkehrstellers keine Potentialsprünge
auftreten, so daß der Meßwert ohne überlagertes Gleichtaktsignal abgegriffen werden kann. An die nachgeschaltete
Auswerteeinrichtung werden daher keine Anforderungen in Bezug auf die Gleichtaktunterdrückung
gestellt, so daß der Meßwert mit großer Genauigkeit und geringem Aufwand erfaßt werden kann. Da ein eventueller
Brückenkurzschluß stets über den ersten oder zweiten Brückenzweig fließt, wird dieser mit dem beschriebenen
Verfahren ebenfalls erfaßt, so daß keine zusätzlichen Kurzschluß-Erfassungseinrichtungen notwendig
sind.
Das genannte Verfahren zur Laststromerfassung ist bei
jedem Steuerverfahren anwendbar, bei dem keine Zirkulation des Laststroms über den dritten und vierten
Brückenzweig erfolgt. ppi einzelnen Steuerverfahren
kann dieses Verfahren vereinfacht werden. Wenn z.B. die Schalter des erster, und zweiten Brtickenzweiges
nie gleichzeitig geschlossen sind, entfällt die entsprechende
logische Verknüpfung.
Wenn über den ersten und zweiten Brückenzweig keine Zirkulation des Laststromes erfolgt, kann in besonders
einfacher Weise der Laststrom aus der Summe des Stroms durch den ersten und des invertierten Stroms durch den
zweiten Brückenzweig ermittelt werden. In diesem Fall kann die Auswertung durch eine Summierstufe erfolgen
und die Auswertelogik «utfällt.
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Zweckmäßigerweise sind der erste und der zweite Brückenzweig
am Bezugspotential d>;■■·· Versorgungsspannungsqiieile
angeschlossen. Damit kann eine Stromerfassungseinrichtung
direkt an das Bezugspotential angeschlossen werden, so daß ein auf Bezugspotential bezogenes Meßsignal zur Verfügung
steht, dessen Auswertung besonders einfach ist.
Bei einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens sind zweckmäßigerweise zwischen erstem und
zweitem Brückenzweig und de.,., zugehörigen Pol der Versorgungsspannungsquelle
ein·· erste und eine zweite Stromerfassungseinrichtung amgeordnet, die jeweils aus
einem Widerstand und einem oifferenzverstärker bestehen, dessen Eingangsklemmen mit den Anschlußklemmen des
zugeordneten Widerstands verbunden sind, wobei die erste und die zweite Stromerfassurgseinrichtung über je einen
Meßwert-Schalter mit dem Eingang einer Summierstufe verbunden sind, an deren Ausgang ein Meßwert für den
Laststrom ansteht und wobei die Meßwertschalter in Abhängigkeit
vom Schaltzustand der Schalter angesteuert werden. Mit dieser Schaltung kann das genannte Verfahren
auf einfache Weise realisiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine Schaltungsan-Ordnung
zur Durchführung des Verfahrens werden im folgenden anhand der Figuren 1 bis 5 beispielhaft
näher erläutert.
FIG 1 zeigt die Schaltung des Leistungsteils eines Gleichstrom-Umkehrste11ers.
Dabei sind vier Transistoren 1a bis 4a als elektronische Schalter in Brückenschaltung
zwischen zwei Eingangsklemmen 7 und 8 angeordnet, an denen eine Versorgungs-Gleichspannung U ansteht.
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Jeder der Transistoren la bis 4a ist mit einer Freilaufdiode 1b bis 4b überbrückt, die entgegengesetzt
zur Durchlaßrichtung des zugeordneten Transistors gepolt ist. Zwischen der mit dem Bezugspotential der Versorgungs-Gleichspannung
U beaufschlagten Klemme 8 und den Transistoren 1a und 2a ist je ein Widerstand 9 bzw.
10 als Stromerfassungseinrichtung angeordnet. Zwischen den Eingangsklemmen 7 und 8 liegt ein Kondensator 6, der
als Energiespeicher dient und Stromstöße aufnimmt bzw. abgibt. Diagonal in der Brückenschaltung ist zwischen
dem Verbindungspunkt der Transistoren 1a und 4a und dem Verbindungspunkt der Transistoren 2a und 3a ein
Gleichstrommotor 5 als Last angeordnet. Der Gleichstrommotor 5 ist mit seinem Ersatzschaltbild mit Ankerinduktivität
5c und Ankerwiderstand 5b dargestellt.
Mit dieser Schaltungsanordnung ist bei Ansteuerung der Transistoren 1a bis 4a durch ein geeignetes Steuerimpulsr£ister
ein Vierquadrantbetrieb des Motors 5 möglich, d.h. der Motor 5 kann sowohl im Rechtslauf als auch im Linkslauf
angetrieben und gebremst werden.
Mit den Widerständen 9 und 10 kann bei allen Betriebsverfahren des Gleichstrom-Umkehrstellers der Motorstrom
i erfaßt werden, sofern keine Zirkulation des Motorstroms üter die Brückenzweige 3 und 4 auftritt.
Unter dieser Voraussetzung fließt nämlich der Motorstrom stets über einen eier Widerstände 9 oder 10, wie
im folgenden nachgewiesen wird. Zur Definition der Stromrichtungen werden dabei entsprechend Figur 1 die
in den Pol 8 der Versorgungsspannungsquelle fließenden Ströme i ^, i ^ sowie der vom Verbindungspunkt der
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Brückenzweige 2 und 3 zum Verbindungspunkt der Brückenzweige
1 und 4 fließende Motorstrom iÄ positiv bewertet.
Wenn der Transistor 1a eingeschaltet ist, so wird der Transistor 4a stet-ώ ausgeschaltet sein, da
sonst ein Kurzschluß auftreten würde. Ein positiver Motorstrom i wird daher stets über den Transistor 1a
und den Widerstand 9 fließen, so daß bei leitendem Transistor 1a der Motorstrom i gleich dem Strom i|
durch den Widerstand 9 ist. Über die Diode 4b wird sich kein Stromfluß ergeben, da an ihrer Kathode das
positive Potential der Eingangsklemme 7 ansteht. Ein negativer Motorstrom iA kann nur über die Diode 1b
fließen und ist somit ebenfalls gleich dem Strom i-|
durch den Widerstand 9.
Bei leitendem Transistor 2a kann in analoger Weise der Motorstrom ebenfalls nur übf-r den Transistor 2a oder
die Diode 2b und somit auch über den Widerstand 10 fließen. Dabei ist der Strom ip durch den Widerstand
in der eingezeichneten Stromrichtung gleich dem negativen Motorstrom i, .
Wenn beide Transistoren 1a und 2a leitend sind, so werden stets die Transistoren 3a und 4a gesperrt sein,
da sonst ein Kurzschluß auftreten v/ürde. Der Motorstrom i- kann dabei entweder über den Widerstand 9, die
Diode 1b, den Motor 5, den Transistor 2a und den Widerstand 10 oder über den Widerstand 10, die Diode 2b,
den Motor 5, den Transistor 1a und den Widerstand 9 zirkulieren. In diesem Fall durchfließt also der Motorstrom
iA beide Widerstände 9 und 10.
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Wenn keiner der Transistoren 1a und 2a leitend ist, kann der Motorstrom über den Widerstand 9, die Diode 1b,
den Motor 5 und die Diode 3b oder über den Widerstand 10, die Diode 2b, den Motor 5 und die Diode 4b in die
Versorgungsspannungsquelle U zurückfließen. Wenn bei
sperrenden Transistoren 1a und 2a wenigstens einer der Transistoren 3a und 4a leitend wäre, so könnte auch eine
Zirkulation über einen Transistor 3a bzw. 4a und eine Diode 4b bzw. 3b erfolgen. In diesem Fall würde der
Motorstrom i nicht über einen Widerstand 9 bzw. 10 fließen und könnte somit nicht erfaßt werden. Für
Steuerverfahren, bei denen der Laststrom über die beiden oberen Brückenzweige zirkulieren kann, ist daher das
beschriebene Verfahren zur Stromerfassung nicht anwendbar.
Von dieser Ausnahme abgesehen, läßt sich also der Motorstrom nach folgenden logischen Gleichungen aus den
Strömen i~ durch den Widerstand 9 und den Strom i~ durch den Widerstand 10 ermitteln:
(D | A | A | B = | C |
(2) | Ä | Λ | B = | D |
(3) | A | A | B = | CvD |
(4) | Ä | Λ | B = | C,D |
Dabei bedeutet A: Der Transistor 1a ist leitend,
B: Der Transistor 2a ist leitend,
C: Der Strom i.. wird ausgewertet,
D: Der Strom -ip wird ausgewertet.
C, D: Die Summe der Ströme i.., -i_ wird
ausgewertet.
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Diese allgemeine Regel kann für bestimmte Steuerverfahren vereinfacht werden. Im allgemeinen werden z.B. die
Transistoren 1a und 2a nicht gleichzeitig leitend sein, so daß die logische Bedingung (3) entfällt. Die
logischen Bedingungen (1) und (2) vereinfachen sich dabei:
aus (1) wird A=C
aus (2) wird B=D
Bei Steuerverfahren, bei denen keine Zirkulation des Laststromes über die Brücke,izweige 1 und 2 auftritt,
muß zur Erfassung des Laststroms lediglich die Summe der Ströme i^ und -iρ ausgewertet werden, da in diesem
Fall der Motorstrom nicht über beide Widerstände 9 und 10 gleichzeitig fließen kann. Eine Zirkulation über die
Brückenzweige 1 und 2 kann dann nicht auftreten, wenn bei leitendem Transistor 1a oder 2a stets auch einer
der Transistoren 3a oder 4a leitet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Laststromerfassung wird im folgenden beispielhaft anhand einiger spezieller
Steuerverfahren dargestellt.
Beim Steuerverfahren nach FIG 2 fließt bei den unter I und II dargestellten Steuerimpulsrastern der Motorstrom
ia in positiver Richtung, d.h. der Motor 5 wird im Rechtslauf angetrieben. Beim Steuerimpulsraster I
ist der Motorstrom i in der Nähe seines positiven Maximalwertes, beim Steuerimpulsraster II ist der Motorstrom
i,. verringert. Das Steuerimpulsraster III ergibt einen negativen Motorstrom i , der in der Nähe seines
negativen Maximalwertes lieqt. Der Motor 5 wird dabei
nach links angetrieben.
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Wie FIG 2 zeigt, werden bei Rechtslauf die Transistoren und 3 gleichzeitig getaktet, während die Transistoren
und 4 gesperrt bleiben. Dabei verändert sich mit dem Puls-Pausenverhältnis der Ansteuerimpuls das Antriebsmoment
des Motors. Bei Linkslauf des Motors werden die Transistoren 2 und 4 getaktet, die Transistoren 1 und
bleiben gesperrt. Wie FIG 2 zeigt, ergibt sich bei leitenden Transistoren ein betragsmäßig ansteigender
Motorstrom i,., bei sperrenden Transistoren ein betragsmäßig
abnehmender Motorstrom i,.. In FIG 2 sind ferner die Ströme i.. und in durch die Widerstände 9 und 10
dargestellt. Während die Transistoren 1 und 3 leiten, fließt der Motorstrom iA als Strom i ^ über den Widerstand
9. In dieser Zeit ist der Strom i 2 über den Widerstand 10 Null. Während der Sperrphasen der
Transistoren 1 und 3 fließt der Motorstrom iA in
negativer Richtung als Strom -i2 über den Widerstand 10, die Freilaufdiode 2b, den Motor 5 und die Freilaufdiode
4b in die VersorgungsSpannungsquelle zurück. Während dieser Zeit ist der Strom i-j Null. Bei Linkslauf des
Motors fließt der Motorstrom i, in positiver Richtung über den Widerstand 10. Während der Einschaltpausen
der Transistoren 2 und 4 fließt der in die Versorgungsspannungsquelle
zurückfließende Motorstrom i in negativer Richtung über den Widerstand 9. Aus den Beziehungen
zwischen Motorstrom und den Strömen i -j und i 2 ergibt
sich, daß der Motorstrom i bei diesem Steuerverfahren durch Addition von if und -12 ermittelt werden kann.
Eine Auswertelogik ist in diesem Fall nicht erforderlich.
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FIG 3 zeigt ein Steuerverfahren, bei dem bei jeder Stromrichtung ein Transistor 1 oder 2 ständig eingeschaltet
bleibt, während der diagonal gegenüberliegende Transistor 3 oder 4 getaktet wird. Auch bei diesem Steuerverfahren
fließt während der Leitzeit der Transistoren 1 und 3 der Motorstrom ift als Strom i2 über den Widerstand
9, bei leitenden Transistoren 3 und 4 fließt der negative Motorstrom iA in positiver Richtung als Strom i-j
über den Widerstand 10. Im Gegensatz zum Steuerverfahren
nach FIG 2 fließt der Motorstrom iA nicht in die Versorgungsspannungsquelle
zurück, wenn ein Transistor 3 oder 4 sperrt, sondern er fließt je nach Stromrichtung
über den Widerstand 9, die Diode 1b, den Motor 5, den Transistor 2a und den Widerstand 10 oder über den
Widerstand 10, die Diode 2b, den Motor 5, den Transistor 1a und den Widerstand 9. In diesem Fall ist also
eine Addition der Ströme i ·] und i 2 zur Erfassung des
Motorstroms i nicht möglich, da dieser sonst während
der Sperrzeiten der Transistoren 1 und 2 doppelt erfaßt
wird. Bei diesem Steuerverfahren wird bei leitendem Transistor 1 der Strom i-j, bei leitendem Transistor
2 der negative Strom -X3 erfaßt, da diese jeweils gleich dem Motorstrom iA sind. Bei sperrenden Transistoren
1 und 2 wird die Summe der Ströme i* und -χ ο erfaßt,
da in diesem Fall entweder i, oder -ig gleich dem Motorstrom
iÄ ist.
Das Steuerverfahren nach FIG 4 unterscheidet sich vom Steuerverfahren nach FIG 2 dadurch, daß während der
Sperrzeiten der Transistoren 1 und 3 bzw. 2 und 4 die
Transistoren 2 und 4 bzw. 1 und 3 eingeschaltet werden. Im Stromverlauf des Motorstroms i wirkt sich der Unter-
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- vt- VPA 79 P 3 ί 3 7 BRD
schied im Steuerverfahren darin aus, daß der während der Sperrzeit der Transistoren 1 und 3 bzw. 2 und 4 in die
Versorgungsspannungsquelle zurückfließende Motorstrom bei kleiner Aussteuerung auch seine Richtung umkehren
kann und dann nicht mehr über die Freilaufdioden, sondern
über die eingeschalteten Transistoren fließt. Auch hierbei fließt jedoch bei Rechtslauf des Motors der Motorstrom
i während der Einspeisephase ausschließlich über den Widerstand 9, während der Rückspeisephase in negativer
Richtung ausschließlich über den Widerstand 10.
Bei Linkslauf des Motors i, fließt der Motorstrom während
der Einspeisephase ausschließlich über den Widerstand 10,
während der Rückspeisephase ausschließlich über den Widerstand 9. Auch bei diesem Steuerverfahren kann daher
der Motorstrom i. durch Addition von i- und -in ohne
Auswertelogik ermittelt werden.
FIG 5 zeigt eine Auswerteschaltung, die aus den Spannungsabfällen an den Widerständen 9 und 10 den Motorstrom
i ermittelt. Diese Auswerteschaltung ist für alle Steuerverfahren anwendbar, sofern keine Zirkulation
des Laststroms über die Brückenzweige 3 und 4 auftritt und kann für spezielle Steuerverfahren entsprechend
vereinfacht werden. Die Anschlußklemmen 9a und 9b bzw. 10a und 10b der Widerstände 9 und 10 werden mit den Eingängen
je eines Differenzverstärkers 11 bzw. 12 verbunden. Dabei wird die Anschlußklemme 9a dem positiven
Eingang des Differenzverstärkers 11, die Anschlußklemme
10a dagegen dem negativen Eingang des Differenz-Verstärkers 12 zugeführt, so daß das Vorzeichen des
Spannungsabfalls am Widerstand 9 erhalten bleibt, das Vorzeichen des Spannungsabfalls am Widerstand 10 jedoch
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umgedreht wird. Die Differenzverstärker 11 und 12 sind
über je einen Meßwertschalter 14 bzw. 13 mit den Eingängen
einer Additionsstufe 15 verbunden. Die Meßwertschalter
13 und 14 werden vcn der Ansteuereinrichtung A
I I
angesteuert. Die Eingangskleranen 1a und 2a sind mit
den Steuereingängen der Transistoren 1a und 2a verbunden und liegen an je einem Eingang der ODER-Gatter
und 18 und je einem invertierenden Eingang eines UND-Gatters 16. Der Ausgang des UND-Gatters 16 ist mit
den zweiten Eingängen der ODER-Gatter 17 und 18 verbunden.
Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 18 steuert
den Meßwertschalter 13 an, das Ausgangssignal des ODER-Gatters 17 ist einem Eingang eines UND-Gliedes 19
zugeführt, dessen zweiter, invertierender Eingang
mit der Eingangsklemme 2a verbunden ist. Mit dem Ausgangssignal des UND-Gatters 19 wird der Meßwertschalter
14 angesteuert. Die Ansteuereinrichtung A ist entsprechend dem allgemeinen Fall der Stromauswertung so
ausgebildet, daß bei angesteuertem Transistor 1a und nicht angesteuertem Transistor 2a der Spannungsabfall
am Widerstand 9 auf den Sumraierverstärker 15 durchgeschaltet
wird, bei angesteuertem Transistor 2a und nicht angesteuertem Transistor 1a der Spannungsabfall am Widerstand
10, bei gleichzeitiger Ansteuerung der Transistoren 1a und 2a der Spannungsabfall eines der beiden Widerstände
9 und 10, in diesem lall des Widerstandes 10 und bei fehlendem Ansteuersignal für die Transistoren 1a
und 2a die Spannungsabfälle am Widerstand 9 und am Widerstand 10 auf den Summierverstärker 15 durchgeschaltet
werden. Damitjfergibt sich am Ausgang des
Summierverstärkers 15 ein Meßwert für den Motorstrom iA.
Wie bereits erläutert, können bei Steuerverfahren, bei
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- y. - VPA 79 P 3 1 3 7 BRD
denen der Motorstrom ia stets nur über einen Widerstand
oder 10 fließt, die Ansteuereinrichtung A und auch die Meßwertschalter 13 und 14 entfallen. Bei Steuerverfahren,
bei denen die Transistoren 1a und 2a nicht gleich zeitig eingeschaltet werden, kann das UND-Gatter 19 entfallen
und der Ausgang des ODER-Gatters 17 wird direkt mit dem Steuereingang des Meßwertschalters 14 verbunden.
Die Auswerteschaltung nach FIG 5 enthält außerdem zwei Grenzwertgeber 20 und 21, deren Grenzwerteingänge mit
den Ausgängen der Differenzverstärker 11 und 12 verbunden
sind und an deren Referenzeingängen eine Referenzspannung U liegt. Mit diesen Grenzwertgebern
kann erfaßt werden, wenn der Motorstrom iA unzulässige
Werte erreicht oder wenn ein Brückenkurzschluß auftritt. Die Grenzwertgeber 20 und 21 sind über ein
ODER-Gatter 22 mit einer Anzeigeeeinrichtung 23 verbunden. Bei Ansprechen der Grenzwertgeber 20 oder 21
kann auch eine automatische Abschaltung des Gleichstrom-Umkehrstellers,
z.B. durch Sperrung aller Transistoren eingeleitet werden.
4 Patentansprüche
5 Figuren
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Claims (4)
- 79 ρ 3 ι 3 7 BRDPatentansprüche1J Verfahren zur Laststromerfassung in einem im Mehrquadrantenbetrieb arbeitenden Gleichstrom-Umkehrsteller mit einer an eine Versorgungsspannungsquelle angeschlossenen Brückenschaltung mit vier Brückenzweigen, von denen jeder die Antiparallelschaltung eines elektronischen Schalters und einer Freilaufdiode enthält, wobei der erste und zweite Brückenzweig an denselben Pol der Versorgungsspannungsquelle angeschlossen sind und wobei über den dritten und vierten Brückenzweig keine Zirkulation des Laststromes erfolgt, dadurch gekennzeichnet , daß der Laststrom (i ) nach folgendem Schema aus den Strömen (i-j , in) durch den ersten und zweiten Brückenzweig (1, 2) ermittelt wird, wobei in den Pol (8) der Versorgungsspannungsquelle fließende Ströme (i^, io) positiv bewertet werden.- Bei geschlossenem Schalter (1a) des ersten Brückenzweiges (1) und geöffnetem Schalter (2a) des zweiten Brückenzweiges (2) wird der Strom (i.. ) durch den ersten Brückenzweig (1) ausgewertet.- Bei geschlossenem Schalter (2a) des zweiten Brückenzweiges (2) und geöffnetem Schalter (1a) des ersten Brückenzweiges (1) wird der invertierte Strom (-ip) durch den zweiten Brückenzweig (2) ausgewertet.- Bei geschlossenen Schaltern (1a, 2a) des ersten und zweiten Brückenzweiges (1, 2) wird der Strom (i-j) durch den ersten oder der invertierte Strom (-ir,)durch den zweiten Brückenzweig ausgewertet.130016/OOUORIGINAL INSPECTED- \er- VPA 79 ρ 3 t 3 7 BRD- Bei geöffneten Schaltern (1a, 2a) des ersten und zweiten Brückenzweiges (1, 2) wird die Summe des Stroms (i,.) durch den ersten und des invertierten Stroms (-i,) durch den zweiten Brückenzweig (1, 2) ausgewertet. 5
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei über den erstenund zweiten Brückenzweig keine Zirkulation des Laststroms erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Laststrom (i ) aus der Summe des Stroms (i-j) durch den ersten und des invertierten Stroms (-!2) durch den zweiten Brückenzweig (1, 2) ermittelt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Brückenzweig (1, 2) am Bezugspotential der Versorgungsspannungsquelle angeschlossen sind.
- 4. Schaltungsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen erstem und zweitem Brückenzweig (1, 2) und dem zugehörigen Pol (8) der Versorgungsspannungsquelle eine erste und eine zweite Stromerfassungsexnrichtung (9, 11; 10, 12) angeordnet sind, die jeweils aus einem Widerstand (9, 10) und einem Differenzverstärker (11, 12) bestehen, dessen Eingangsklemmen mit den Anschlußklemmen (9a, 9b; 10a, 10b) des zugeordneten Widerstandes (9, 10) verbunden sind, daß die erste und zweite Stromerfassungseinrichtung über je einen Meßwert-Schalter (H, 13) mit dem Eingang einer Summierstufe (15) verbunden sind, an deren Ausgang (15a) ein Meßwert für den Laststrom ansteht und daß die Mef.^ertschalter (13, 14) in Abhängigkeit vom Schaltzustand der Schalter (1a, 2a) angesteuert werden.130016/OQU
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