DE2935322A1 - Regelvorrichtung fuer einen umformer - Google Patents
Regelvorrichtung fuer einen umformerInfo
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Description
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK
Die Erfindung betrifft die Verbesserung der Regelvorrichtung eines Leistungsumformers, mit dem die Zündphase
des Leistungsumformers durch die Stromregelschaltung bestimmt und geregelt bzw. gesteuert wird, die mit dem
Differenzstrom zwischen einem einer Last oder einem Verbraucher zuzuführenden Stromsollwert und einem Stromistwert
gespeist wird.
Leistungsumwandler zur Versorgung einer Last bzw.
eines Verbrauchers mit dem Strom, der durch Zündphasensteuerung geändert werden kann, sind bekannt und werden
in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Beispielsweise benutzt man zum Antrieb von Gleichstrommotoren Leistungsumformer, die
aus Thyristoren in einer Greatzschaltung bestehen.
Wenn eine induktive Last, beispielsweise ein Motor, von einem Leistungsumformer angetrieben xvird, hat der in
dem Umformer fließende Strom einen kontinuierlichen oder
intermittierenden Leitungszustand, was von dem Lastzustand abhängt. Wie allgemein bekannt ist, wird der stromlose
Zeitraum in dem intermittierenden Bereich lang, so daß eine starke Änderung des Leistungsgewinns der Stromregelschaltung
eintritt, die mit dem Differenzstrom zwischen einem Sollwert
des der Last zuzuführenden Stroms und einem Istwert des durch die Last fließenden Stroms.gespeist wird, so daß die
Zündphase des Umformers entsprechend der Stromdifferenz bestimmt wird. Die Stromregelschaltung hat in dem Bereich
mit intermittierendem Strom einen stark reduzierten Leistungsgewinn bzw. eine stark reduzierte Verstärkung. Deshalb
muß die Ansprechcharakteristik der Stromregelschaltung ansprechend auf den intermittierenden Strombereich bestimmt
werden. Die Ansprechcharakteristik daraus in dem Bereich
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SCHIFF ν. FÖNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK -&~
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mit kontinuierlichem Strom wird dadurch verschlechtert und
instabil.
Zur Lösung dieses Problems hat man eine nichtlineare Kompensationsmethode vorgeschlagen, mit welcher
die Nichtinearität der Verstärkungscharakteristik daraus für den intermittierenden Stromfluß kompensiert werden kann,
wie dies im folgenden beschrieben wird.
Man benutzt eine nichtlineare Kompensationsschaltung, die einen Korrekturwinkel für die Zündphase, den verzögerten
Regelwinkel, benutzt, wenn der Istwert des Stroms zu einer Last auf weniger als einen Wert an der Grenze zwischen dem
kontinuierlichen und intermittierenden Strombereich reduziert wird, worauf im folgenden als Stromgrenzwert Bezug genommen
wird. Dieser Korrekturwinkel und eine Zündwinkelinstruktian aus der Stromregelschaltung werden zu einem Zündsteuerwinkel
für den Umformer addiert, wodurch die nichtlineare Kompensation bewirkt wird.
Diese nichtlineare Kompensation hat jedoch den Nachteil, daß sie immer in dem Bereich mit intermittierendem Strom
ausgeführt wird. Bei dem nichtlinearen Kompensationsverfahren wird der Korrekturwinkel mit Zunahme des Stromistwerts in
dem Bereich mit intermittierendem Strom verringert» Das bedeutet,
daß die Steigerung des Stromistwerts den Zündregelwinkel verringert, wodurch der Stromistwert zunimmt. Somit dient
die nichtlineare Kompensationsschleife der nichtlinearen
Kompensationsschaltung als Mitkoppelung bezogen auf die Stromregelschaltung,
wodurch die Stabilität des Zustand beeinträchtigt wird, bei welchem der Stromsollv/ert und der Stromistwert
miteinander in dem Bareich mit intermittierendem Strom zusammenfallen
„ d.h. die Stabilität des stationären Sustands wird
beeinträchtigt.. Wenn die Verstärkung bzw» der Leistungsgewinn
der positiven .Rückkoppelungsschleife der niclitlinearen
Kompensationsschaltung so weit gesteigert wird^ daß sie bzw»
er größer ist als die negative Eückkoppelungsschleife der
SCHIFF ν. FONER STHEHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK -§/: 7 Q "5 C 1 O
Stromregelschaltung, insbesondere um das Ansprechvermögen der Kompensation für die Nichtlinearität zu verbessern, ist
die Wirkung der positiven Rückkoppelungsschlexfe dominant, wodurch eine Beeinträchtigung des stationären Zustands verursacht
wird.
Wenn andererseits die Verstärkung bzw. der Leistungsgewinn der negativen Rückkoppelungsschlexfe soweit gesteigert
wird, daß sie bzw. er größer ist als die positive Rückkoppelungsschlexfe, um die Stabilität des stationären Zustands
in dem Bereich mit intermittierendem Strom zu gewährleisten, kann die positive Rückkoppelungsschlexfe nicht für eine
wirksame nichtlineare Kompensation sorgen.
Somit ist das nichtlineare Kompensatxonsverfahren in
der Lage, das Ansprechverinögen in dem Bereich mit intermittierendem
Strom zu verbessern. Es macht jedoch den stationären Zustand instabil.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Regelvorrichtung für einen Umformer
zu schaffen, die in der Lage ist, die Stabilität des stationären Zustands in dem Bereich mit intermittierendem Strom zu verbessern.
Die Lösung der Aufgabe beruht darauf, daß die nichtlineare Kompensation nur dann durchgeführt wird, wenn die
Differenz zwischen dem Stromsollwert und dem Stromistwert einen vorgegebenen Wert in dem Bereich mit intermittierendem Strom
überschreitet.
Erfindungsgemäß wird somit die Zündphase eines Umformers, der die einer Last bzw. einem Verbraucher zuzuführende Energie
ändern kann, dadurch bestimmt, daß die Zündwinkelinstruktion bestimmt wird, die von der Stromregelschaltung entsprechend dex-Größe
der Stromdifferenz zwischen dem Stromsollwert und dem
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SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK
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Istwert des Stroms erzeugt wird, der durch die Last fließt«. Die nichtlineare Kompensationsschaltung erzeugt eine Korrektur
winkelinstruktion, die entsprechend der Größe des Stromist werts in dem Bereich mit intermittierendem Strom vorher festgelegt
wird, in welchem der Laststrom intermittierend wirkt. In dem Bereich mit intermittierendem Strom wird die Summe aus
der Zündwinkelinstruktion aus der Stromregelschaltung und der Korrekturwinkelinstruktion dazu verwendet, die_Zündphase
des Umformers zu bestimmen und dadurch ein nichtlineares Ansprechen zu kompensieren. Die nichtlineare Kompensation in
dem Bereich mit intermittierendem Strom erfolgt nur im Übergangszustand, wenn die Differenz zwischen dem Stromsollwert
und dem Stromistwert einen vorgegebenen Wert überschreitet. Somit kann die Stabilität im stationären Zustand in dem Bereich
mit intermittierendem Strom gesteigert werden»
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in einem Blockschaltbild eine Ausführungsform der Erfindung?
Fig. 2 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels
einer Detektorschaltung des intermittierenden Zustands von Fig. 1?
Fig. 3 in einem Steuerdiagramm die Arbeitsweise der
Detektorschaltung für den intermittierenden Zustand;
Fig. 4 eine Kennlinie der nichtlinearen Kompensationsfunktion;
Fig. 5 Lastkennlinien des Umformers? und
Fig. 6 Stufenansprechkennlinien bezogen auf den Stromsollwert.
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SCHIFF V. FONER STREHL SCHÖBEL-HCPF E.BBINGHAUS FINCC JK
Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform hat eine
Dreiphasen-Wechselstromversorgung 1 und einen Umformer 2, der mit der Wechselstromversorgung 1 verbunden ist, den
Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und beispielsweise von Thyristoren in einer Greatzschaltung gebildet werden
kann. Von dem Umformer 2 wird ein Gleichstrommotor 3 angetrieben. Der Motorstrom i^ wird von einem Gleichstromwandler
gemessen. Ein Filter 5 glättet den erfaßten pulsierenden Motorstrom ij, der aus dem Gleichstromwandler 4 kommt.
Mit einem Komparator 6 wird der Sollwert des Stroms I mit dem Istwert des Stroms Id verglichen, der aus dem Filter
kommt. Eine Stromregelschaltung 7 erzeugt eine Zündwinkelinstruktionoo,
entsprechend einem Differenzstrom ΔΙ. Die Regelschaltung arbeitet üblicherweise nach dem PI-Prinzip
(Proportional-Integral-Regler). Zusätzlich ist eine nichtlineare Kompensationsschaltung 8 vorgesehen, die eine
Korrekturwinkelinstruktion Δ1=*· erzeugt, wenn der Stromistwert
I-, auf einen Wert verringert wird, der kleiner als ein
Stromgrenzwert I, ist, d.h. wenn der Strom I^ in den Bereich
mit intermittierendem Strom eintritt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die Korrekturwinkelinstruktion Aot· steigt bei
Abnahme des tatsächlichen Motorstroms 1^. Für die nichtlineare Kompensationsschaltung 8 kann beispielsweise ein
Funktionsgenerator verwendet werden. Die Detektorschaltung dient zum Feststellen des intermittierenden Zustands des
MotorStroms i^, was später noch erläutert wird. Mit einem
Komparator 10 wird der Differenzstrom Al mit einem vorgegebenen
Wert Al verglichen, der, wenn
ι ι s
|Δΐ| >· A.I , ein Ausgangssignal mit dem Pegel 1 erzeugt. Die
Schaltung hat weiterhin eine UND-Schaltung, einen Umschalter 12, der auf die Schaltstellung a umschaltet, wenn die
UND-Schaltung 11 ein Ausgangssignal mit dem Pegel 1 erzeugt, und auf die Schaltstellung b umschaltet, wenn ein Ausgangssignal
mit dem Pegel O erzeugt wird. In diesem Fall ist die Schaltstellung b mit Masse bzw. Erde verbunden. Weiterhin
sind ein Addierer 13, eine Zündregelschaltung 14 und ein
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Impulsverstärker 15 vorgesehen.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die Schaltung 9 zum Bestimmen des intermittierenden Stroms. Ein Nullkomparator
91 erzeugt dabei ein Ausgangssignal mit dem Pegel 1, wenn der Motorstrom i., auf Null abnimmt. Wenn der Motorstrom i-,
intermittierend fließt, wird ein Ausgangssignal mit einer Rechteckswelle am Komparator 91 erzeugt, das zu der Stromunter
br echnung synchonisiert ist. Eine monostabile Schaltung
92 wird dann getriggert, wenn das Ausgangssignal der NuIlkomparatorschaltung
91 vom Pegel 1 auf den Pegel 0 umschaltet, d.h. zu der abfallenden Kante des Ausgangssignals synchronisiert
ist. Die Schaltung zeigt weiterhin eine ODER-Schaltung
93 und ein Filter 94, das aus einem Widerstand R und einem Kondensator C besteht.
Im folgenden viird die Arbeitsweise der Schaltung 9 zur
Feststellung des intermittierenden Zustands bzw. die Unterbrechungsdetektorschaltung
9 näher erläutert.
Auf einen kontinuierlichen Stromfluß hin erzeugt der
Nullkomparator 91 immer ein Ausgangssignal mit dem Pegel Die Schaltung 9 zur Feststellung des intermittierenden Zustands
erzeugt ein Ausgangssignal mit dem Pegel 0» Die UND-Schaltung 11 erzeugt ebenfalls ein Ausgangssignal mit dem Pegel 0, wodurch
der Schalter 12 so betätigt ist, daß eine Verbindung mit der Schaltstellung b erfolgt. In diesem Zustand wird der Motorstrom
iß in der nachstehenden Weise geregelt.
Der Komparator 6 vergleicht den Stromsollwert I mit dem Stromistitfert 1-, aus dem Filter 5? wodurch der Differenzstrom
ΔΙ erzeugt wird, der der Stromregelschaltung 7 zugeführt wird.
Die Stromregelschaltung gibt die Zündwinkelinstruktion «^ an-■
sprechend auf den Stromdifferenzwert Al und führt ihn dem
einen Eingang des Addierers 13 zu. Der andere Eingang des Addierers 13 liegt an einem Wullpotenialj. da er über die Schalt-
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Φ 3 3 5 3 <Z
Stellung b des Umschalters 12 mit Masse verbunden ist. Die
Zündregelungsschaltung 14 erzeugt somit einen Zündimpuls, der eine Phase entsprechend der Zündwinkelinstruktion*ο hat.
Diese Instruktion wird als Torsignal über den Impulsverstärker 15 den Thyristoren des Umformers 2 zugeführt. Als Folge wird
die an den Gleichstrommotor 3 angelegte Spannung so geändert, daß der Motorstrom i^ so geregelt wird, daß er dem Stroms.ollwert
I gleich wird.
Wenn der Motorstrom i^ intermittierend fließt, wie dies
in Fig. 3 gezeigt ist, erzeugt der Nullkomparator 91 ein Ausgangssignal mit dem Pegel 1 bei stromlosen Intervallen des
Stroms i, und somit ein Rechteckswellensignal, das zum Strom i.,
synchronisiert ist. Die monostabile Schaltung 92 ist mit der fallenden Kante des Rechtecksignals synchronisiert und
erzeugt ein Impulssignal einer vorgegebenen konstanten Dauer. Diese Impulsdauer, die durch die monostabile Schaltung 92
bestimmt ist, wird etwas länger als eine Zündperiode des Umformers 2 gewählt. Wenn die Frequenz der Dreiphasen-Wechselstromversorgung
1 50Hz beträgt, und wenn der Umformer eine dreiphasige Zweiweggleichrichtung hat, beträgt die Zündperiode 3,3 ms. Die
vorgegebene Dauer des Impulses aus der monostabilen Schaltung beträgt dann beispielsweise 5 ms. Wenn der Umformer eine
Dreiphasen-Einweggleichrichtung hat, wird die Impulsdauer aus der montostabilen Schaltung 92 so gewählt, daß sie 8 ms beträgt.
Somit erzeugt die monostabile Schaltung 92 wiederholte Impulse konstanter Dauer, bis der Motorstrom i, in den kontinuierlichen
Bereich eintritt. Der Ausgangsimpuls aus der monostabilen Schaltung 92 wird der ODER-Schaltung 93 zugeführt. Andererseits
wird das Ausgangssignal des Nullkomparators 91 über das Filter
94 der ODER-Schaltung 93 zugeführt. Die Zeitkonstante des Filters 94 ist auf eine Zündperiodenzeit eingerichtet, die im wesentlichen
der des Umformers entspricht. Das Ausgangssignal des Filters 94 ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, auf eine vorgegebene Spannung
an der ansteigenden Kante des Ausgangsimpulses der monostabilen
Schaltung 92 erhöht. Das Filter 94 ist vorgesehen, um das
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SCHIFF ν. FüNER STREHL SCHÖBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
Ausgangssignal aus der ODER-Schaltung 93 kontinuierlich bei einer Stromunterbrechung auszubilden, auch wenn der Impuls
aus der monostabilen Schaltung 92 mit einer Zeitkonstanten leicht aber nicht stark ansteigt, wie dies aus Fig. 3
zu ersehen ist. Die ODER-Schaltung 93 erzeugt so ein Ausgangssignal
mit dem Pegel 1 während des intermittierenden Flusses des Motorstroms i,. Wenn der Motorstrom i, in den Bereich
α α
mit kontinuierlichem Strom eintritt, beginnt die ODER-Schaltung 93 ein Ausgangssignal mit dem Pegel 0 mit einer Verzögerung
zu erzeugen, die einer Kippzykluszeit der monostabilen Schaltung 92 entspricht. Diese Verzögerung ist sehr kurz und verursacht
so vom praktischen Standpunkt keine Schwierigkeit.
Wie erwähnt, erzeugt während des intermittierenden Flusses des Motorstroms i, die Detektorschaltung 9 für den
intermittierenden Zustand ein Ausgangssignal mit dem Pegel 1.
Die AusgangssignaIe aus dem Detektor 9 und aus dem Komparator
10 werden der UND-Schaltung 11 zugeführt, die das logische
Produkt daraus erzeugt. Wenn die beiden Signale den Pegel 1 haben, d.h. wenn der Strom i, sich im intermittierenden Bereich
nach der Übergangsperiode befindet, ist die StrorndifferenzfA l|
größer als der vorgegebene Wert füM I . Die UND-Schaltung 11 erzeugt
somit ein Ausgangssignal mit dem Pegel 1. Wenn das Ausgangssignal der UND-Schaltung 11 1 wird, wird dadurch der Umschalter
12 so betätigt, daß er auf die Schaltstellung a umschaltet, wodurch das Korrekturv/inkelsignal A^aus der nichtlinearen
Kompensationsschaltung 8 in dem Addierer 13 zu der Zündwinkelinstruktion
ot aus der Stromregelschaltung 7 addiert werden kann.
Wennder tatsächliche Motorstrom I, soweit verringert ist,
daß er kleiner als der Wert des Grenzstroms X, ist, erzeugt die nichtlineare Kompensationsschaltung 8 das Korrekturwinkelsignal
A« s welches bei Abnahme des Stroms I, zunimmt, wie dies
in Fig. 4 gezeigt ist» Die verwendete nichtlineare Kompensationsschaltung
8 ist beispielsweise ein Funktionsgenerator«, Die Kennlinie der nichtlinearen Kompensationsschaltung 8 wird
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folgendermaßen bestimmt. Fig. 5 zeigt eine allgemein bekannt Beziehung zwischen der Ausgleichsspannung E, (Mittelwert)
des Umformers 2 und dem tatsächlichen Motorstrom (mittlerer Gleichstrom) I, zusammen mit den Differenzwerten ^1,^2 ·
"^3 ^*61"^ °° 2>Οώ3^ der zündPnase 0^ als ein
Parameter. Aus Fig. 5 sieht man, daß der Wert der Spannungsänderung bezogen auf die sehr kleine Stromänderung dE,/dI,
in dem Bereich mit kontinuierlichem Strom, sich stark von dem in dem intermittierenden Bereich für jeden Wert der
Zündphase ^ unterscheided. Dies ergibt eine Abnahme des Ansprechens in dem Bereich mit intermittierendem Strom. Somit
wird die Kompensation der Nichtlinearität des Wertes von dE,/dI, derart ausgeführt, daß die Zündphase «*£ unter dem
Stromgrenzwert I, um A^C entsprechend dem Strom I ·, korregiert
wird, wie dies durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, die sich in dem Bereich für kontinuierlichen Strom gerade
von der ausgezogenen Linie erstreckt. Die Charakteristika der nichtlinearen Kompensationsschaltung 8 werden somit durch
den Korrekturwinkel Δ<>^ bestimmt.
Der Korrekturwinkel Δ*£. ändert sich mit der Größe
der Zündphase <*. , wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Zur Vereinfachung
wird deshalb die Charakteristik der nichtlinearen Kompensationsschaltung 8 für eine spezielle Zündphase o£
erstellt.
Die nichtlineare Kompensationsschaltung 8 wird durch den Korrekturwinkel A0^ charakterisiert und erzeugt
das Korrekturwinkelsignal Δ«*· entsprechend dem Strom Id%
Dieses Korrekturwinke !signal Δ.«*· wird zu der Phasenwinkelinstruktion
1^- im Addierer 13 addiert, dessen Ausgangssignal
der Zündregelschaltung 14 zugeführt wird. Die Zündregelschaltung 14 führt ein Torsignal mit der Zündphase
**- +Δ.1*, den Thyristoren des Umformers 2 zu. Demzufolge
wird der Strom i^, der in dem Gleichstrommotor 3 fließt, so
gesteuert, daß er dem Stromsollwert I gleich wird.
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SCHIFF ν. FDNER STHEHL SCHCiBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
Unter der Übergangsbedingung, nämlich daß der DifferenzstroinS&li größer als der vorgegebene Wert }s
in dem Bereich mit intermittierendem Strom ist, wird die Zündphase des Umformers 2 durch die Summe der Zündwinkelinstruktion
oc aus der Stromregelschaltung 7 und des Korrekturwinkelsignals Δ«£ aus der nichtlinearen
Kompensationsschaltung 8 geregelt. Somit wird der Wert dE,/dI, in dem Umformer 2 eine gerade Linie, wie dies durch
die gestrichelte Linie in Fig. 5 veranschaulicht ist, so daß
man eine verbesserte Ansprechcharakteristik in dem Bereich mit intermittierendem Strom erhält.
Mittlerweile erzeugt in dem sogenannten stationären Zustand, bei welchem der Differenzstrom I Δl! kleiner ist
als der vorgegebene Wert X&J.^ \ , der Komparator 10 ein
Ausgangssignal (f) mit Pegel O, wodurch die UND-Schaltung 11
ein Ausgangssignal mit dem Pegel O erzeugt. Dadurch wird der Schalter 12 so betätigt, daß er auf die Schaltstellung b
umschaltet. Dementsprechend wird die Zündphase des Umformers 2 im stationären Zustand auf der Basis der Phasenwinkelinstruktion^X.
aus der Stromregelschaltung 7 geregelt, d.h. es wird keine nichtlineare Kompensation ausgeführt.
Wie erwähnt wird die nichtlineare Kompensation nur im Übergangszustand ausgeführt in welchem die Stromabweichung
von dem vorgegebenen Wert groß ist, im stationären Zustand jedoch, in welchem die Abweichung klein ist, wird die nichtlinieare
Kompensation nicht ausgeführt, so daß die Stabilität des stationären Zustands erhöht werden kann.
Fig. 6 zeigt die Stufenansprechkennlinien des Gleichstroms
Ij im Falle der stufenweisen Änderung des Stromsollwerts I .
In Fig. 6 zeigt die strichpunktierte Linie a eine Kurve
ohne nichtlineare Kompensation, die strichpunktierte Linie b
die Kurve mit nichtlinearer Kompensation sowohl im Übergangs-
υ 1 ι / y 7 I >
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHÖBEL-HOPF tBBINfaHAUö FINC>
<
fr
zustand als auch im stationären Zustand und dxe ausgezogene
Linie c eine Kurve nach der Erfindung. Aus Fig. 6 sieht man, daß die zusätzliche nichtlineare Kompensation im stationären
Zustand dazu führt, daß der Stromistwert I, schwankt, wodurch
die Stabilität verlorengeht. Im Gegensatz dazu ermöglicht es die Erfindung, daß der Stromistwert I^ den Stromsollwert
I, ohne eine Schwankungsbeeinträchtxgung erreicht, so daß die Stabilität im stationären Zustand verbessert ist.
Erfindungsgemäß wird die nichtlineare Kompensation nach dem Übergangszeitraum in dem Bereich mit intermittierendem
Strom durchgeführt und wirkt so dahingehend, daß die Stabilität im stationären Zustand erhöht wird.
Zusätzlich benutzt diese Ausführungsform den Iststrom
zur Feststellung des intermittierenden Stromzustands, wodurch mit Sicherheit die Schwierigkeiten verhindert werden, daß die
nichtlineare Kompensation übermäßig in dem Bereich mit kontinuierlichem Strom und nicht nach der Übergangsperiode in dem
Bereich mit intermittierendem Strom ausgeführt wird, obwohl auch der Stromsollwert zum Feststellen des Zustands mit
intermittierendem Strom verwendet werden kann.
Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf den Fall, in welchem die nichtlineare Kompensationsschaltung auf eine
bestimmte Phasenwinkelcharakteristik eingestellt ist. Die Charakteristik der nichtlinearen Kompensationsschaltung kann
in gewünschter Weise entsprechend der Phasenwinkelinstruktion^
bei dem Stromgrenzwert variabel sein. Eine Änderung der Charakteristik entsprechend aller Phasenwinkelinstruktionen-^C
macht jedoch die nichtlineare Kompensationsschaltung kompliziert. Deshalb genügt es in der Praxis, die Charakteristik der nichtlinearem Kompensationsschaltung für mehrere Phasenwinkelwerte
zu ändern. Obwohl in diesem Fall eine übermäßige oder ungenügende Kompensation erfolgen kann, wird eine Erhöhung der Stabilität
im stationären Zustand auch unter einer übermäßigen Kompensation bewirkt, was sich daraus ergibt, daß die nichtlineare
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SCHIFF v.FONER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK _ "I B^
-AS-Kompensation
nicht im stationären Zustand ausgeführt xtfird.
Da, wie beschrieben, die lineare Kompensation erfindungsgemäß nur beim übergangszextraum im Bereich für intermittierenden
Strom ausgeführt wird, kann die Stabilität zur Normalzeit gesteigert werden, was zur Folge hat, daß der Umformer stabil
geregelt werden kann.
Bei der beschriebenen Ausführungsform wird ein Gleichstrommotor als Last bzw. Verbraucher benutzt. Selbstverständlxch
können auch andere Motoren und induktive Lasten verwendet werden, zu denen ein kontinuierlicher oder intermittierender Strom
abhängig von der Betriebsbedingung aus einem Umformer fließt. Die nichtlineare Kompensation kann in gleicher Weise mit einer
anderen Kompensationscharakteristik ausgeführt werden.
Die Regelvorrichtung bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsforiti arbeitet analog. Sie kann natürlich auch
digital ausgeführt sein, wobei ein Mikroprozessor oder dergleichen
verwendet v/erden kann.
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Claims (4)
1. Regelvorrichtung für einen Umformer mit einer Zündphasenregelung zur Versorgung einer Last mit einer
variablen Leistung, mit einer Stromregeleinrichtung zur Erzeugung einer Zündwinkelinstruktion entsprechend dem
Differenzstrom zwischen einem Stromsollwert und einem Istwert für den durch die Last fließenden Strom, mit einer
nicht linearen Kompensationseinrichtung zur Erzeugung einer vorgegebenen Korrekturwinkelinstruktion entsprechend dem
Stromistwert während eines Bereichs mit intermittierendem Stromfluß durch die Last, mit einer Addiereinrichtung zum
Addieren der Zündwinkelinstruktion zur Korrekturwinkelinstruktion und mit einer Zündxegeleinrichtung zum Regeln
der Zündphase des Umformers entsprechend dem addierten Wert aus der Addiereinrichtung, gekennzeichnet
LJ / α
— Ο —
SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK 'ίτίΓΛΛΛ
durch eine ZustandsunterScheidungseinrichtung zum Unterscheiden
zwischen einem stationären Zustand und einem Übergangszustand entsprechend der Größe des DifferenzStroms, durch
eine den intermittierenden Zustand feststellende Einrichtung, die erfaßt, ob der Last strom in den Bereich mit intermittierendem
Stromfluß eingetreten ist, und durch eine Schalteinrichtung, welche die Addition der Korrekturwinkelinstruktion zur
Zündwinkelinstruktion bei Feststellung eines Übergangszustands durch die Zustandsunterscheidungseinrichtung und bei Feststellung
des intermittierenden Zustands durch die Einrichtung zur Feststellung des intermittierenden Zustands ermöglicht.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht lineare Kompensationseinrichtung
die Größe der vorgeschriebenen Korrekturwinke lins tr ukt ion durch die Größe einer Zündwinkelinstruktion
bei einem Stromgrenzwert ändern kann.
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekenn ζ e ichne t, daß die Einrichtung zur Feststellung des intermittierenden Zustands aus dem Stromistwert
feststellt, ob der Laststrom sich zum intermittierenden Zustand geändert hat.
4. Regelvorrichtung für einen Umformer mit einer Zündphasenregelung zur Versorgung einer Last mit einer
variablen Leistung, mit einer Stromregeleinrichtung zur Erzeugung einer Zündwinkelinstruktion entsprechend dem Differenzstrom
zwischen einem Stromsollwert und einem Istwert für den durch die Last fließenden Strom, mit einer nicht linearen
Kcmpensationseinrichtung zur Erzeugung einer vorgegebenen Korrekturwinkelinstruktion entsprechend dem Stromistwert während
eines Bereichs mit intermittierendem Stromfluß durch die Last, mit einer Addiereinrichtung zum Addieren der Zündwinkelinstruktion
zur Korrekturwinkelinstruktion und mit einer Zündregeleinrichtung zum Regeln der Zündphase des Umformers
030012/075?
SCHIFF V. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINÜHAUS FlNCK ->3 —
entsprechend dem addierten Wert aus der Addiereinrichtung, gekennzeichnet durch eine Vergleichseinrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn der
Absolutwert der Stromdifferenz einen vorgegebenen Wert übersteigt, durch eine Einrichtung zum Feststellen des
intermittierenden Zustands zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn der Laststrom intermittierend wird, durch
eine ein logisches Produkt erzeugende Einrichtung, die das logische Produkt aus den Ausgangssignalen der Vergleichs-,
einrichtung und der Einrichtung zum Feststellen des intermittierenden Zustande bildet, und durch eine Schalteinrichtung,
welche die Addition der Korrekturwinke!Instruktion
zu der Zündwinkelinstruktion ermöglicht, wenn die Einrichtung zur Erzeugung des logischen Produkts ein Ausgangssignal erzeugt.
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53107610A JPS6013390B2 (ja) | 1978-09-04 | 1978-09-04 | 電力変換装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Citations (3)
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Patent Citations (3)
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