DE2936017A1 - CONTROL OF AN ELECTRIC CONVERTER - Google Patents
CONTROL OF AN ELECTRIC CONVERTERInfo
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Description
FICHTEL &■ SACHS AG - SCHWEINFURTFICHTEL & ■ SACHS AG - SCHWEINFURT
PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNGPATENT AND UTILITY MODEL APPLICATION
Ansteuerung eines elektrischen WandlersControl of an electrical converter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ansteuerung eines elektrischen Spannungs- und/oder Stromwandlers, insbesondere einer Antriebsspule, deren Stromversorgung mittels einer Steuerelektronik und einer damit verbundenen Leistungsstufe erfolgt, wobei die Stromversorgung des Wandlers und die Steuerelektronik parallel zueinander an der selben Stromquelle angeschlossen sind.The invention relates to a control of an electrical Voltage and / or current transformer, in particular a drive coil, whose power supply takes place by means of control electronics and an associated power stage, the Power supply of the converter and the control electronics are connected in parallel to one another to the same power source.
Bekannt ist es, zum Glätten, d. h., Ausschalten von Störsignalen, ein in Reihe geschaltetes RC-Glied zu verwenden. Bei größerer Leistungsaufnahme durch die Steuerelektronik ist ein solches RC-Glied mit einer relativ hohen Verlustleistung behaftet. Der Spannungsabfall am Widerstand wird bei größerer Leistungsaufnahme entsprechend höher, d. h., eine gute Glättung muß durch entsprechende Wahl des Widerstandes und ..Kondensators gewährleistet werden. Dies ist jedoch nur bis zu einer gewissen Leistungsaufnahme der Steuerelektronik wirtschaftlich vertretbar.It is known for smoothing, i.e. That is, to switch off interference signals, to use a series-connected RC element. With larger Power consumption by the control electronics, such an RC element is subject to a relatively high power loss. The voltage drop at the resistor is correspondingly higher with greater power consumption, i. that is, good smoothing must be achieved through appropriate Choice of resistor and capacitor can be guaranteed. However, this is only economically justifiable up to a certain power consumption of the control electronics.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abblocken der Störsignale mit einfachen technischen Mitteln zu schaffen, wobei ein ausreichender Spannungspegel an der Elektronik gewährleistet ist. .The object of the present invention is to create a blocking of the interference signals with simple technical means, wherein a sufficient voltage level on the electronics is guaranteed. .
rird. diirird. dii
Erfindungsgemäß wird! diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der zur Steuerelektronik führenden Zuleitung eine Diode angeordnet ist, während mindestens ein Kondensator parallel zur Steuerelektronik geschaltet ist. Hier dient die Diode als Rückschlagventil für die Stromversorgung, während der Kondensator als Speicher für den Strom vorgesehen ist. Ein plötzlicher Einbruch der Versorgungsspannung, die bei jedem Schaltvorgang für die Stromversorgung des Wandlers auftritt, kann nicht auftreten, da die Elektronik in dieser kurzen Periode vom Kondensator mit Strom versorgt wird und According to the invention! This object is achieved in that a diode is arranged in the supply line leading to the control electronics, while at least one capacitor is connected in parallel to the control electronics. Here the diode serves as a check valve for the power supply, while the capacitor is intended as a storage device for the electricity. A sudden drop in the supply voltage, which occurs with every switching process for the power supply of the converter, cannot occur because the electronics are supplied with current by the capacitor in this short period and
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die Diode ein Rückfließen des Stromes in das Gleichstromnetz verhindert. Dadurch wird mit einfachen technischen Mitteln nicht nur das Abblocken der Störsignale zur Steuerelektronik geschaffen, sondern es wird gleichzeitig erreicht, daß die Steuerelektronik nicht aus dem Tritt kommen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Diode gleichzeitig als Verpolungsschutz dient, d. h., bei Falschpolung erhält die Elektronik keine Spannung.the diode prevents the current from flowing back into the direct current network. This not only creates the blocking of the interference signals to the control electronics with simple technical means, but at the same time it is achieved that the control electronics cannot get out of step. Another advantage is that the diode also serves as protection against polarity reversal, d. In other words, if the polarity is incorrect, the electronics will not receive any voltage.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Zuleitung zur Elektronik ein Schalter angeordnet. Diese Anordnung des Schalters gestattet, daß lediglich die Stromversorgung der Steuerelektronik über den zum Ein- und Ausschalten der Anlage dienenden Schalter geht. Die bei derartigen Wandlern üblichen hohen induktiven Ströme werden über die Leistungsstufe direkt dem Gleichstromnetz entnommen und gehen dementsprechend nicht über den Schalter. Um bei hochfrequenten Schaltvorgängen ein Entladen des Kondensators in das Gleichstromnetz zu verhindern, wird erfindungsgemäß eine Diode verwendet, die ein fast-recofery-Verhalten hat.In a further embodiment of the invention, a switch is arranged in the feed line to the electronics. This arrangement of the switch allows only the power supply to the control electronics via the switch used to switch the system on and off goes. The high inductive currents customary in converters of this type are taken directly from the direct current network via the power stage and accordingly do not go over the switch. In order to discharge the capacitor in To prevent the direct current network, a diode is used according to the invention, which has a fast recofery behavior.
Die Ansteuerung ist entsprechend einem Merkmal der Erfindung insbesondere für einen Wandler geeignet, der als Antriebseinheit für einen Schwingkolbenkompressor ausgebildet ist.The control is in particular according to a feature of the invention suitable for a converter which is designed as a drive unit for an oscillating piston compressor.
Einzelheiten und die weitere Ausgestaltung der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles hervor. Die Figur zeigt in schematischer Darstellung die Ansteuerung eines als Schwingspule ausgebildeten Wandlers.Details and the further development of the invention can be taken from the description and the drawing of an exemplary embodiment emerged. The figure shows the control in a schematic representation a transducer designed as a voice coil.
In der Figur ist die Zuleitung von der Gleichstromquelle mit + und -gezeichnet. In der zum Pluspol führenden Zuleitung zur Steuerelektronik 1 ist der Schalter 7 und die Diode 5 in Reihe geschaltet, während in Parallelschaltung zur Steuerelektronik der Kondensator 6 angeordnet ist. Mit der Steuerelektronik 1 ist die Leistungsstufe 2 verbunden, die mindestens einen Transistor ansteu· ert, der wiederum die Stromzuführung über die Kollektor-Emitter-Leitung zum Wandler 3 schaltet. Im Wandler 3 ist ein Übertrager zur Stromversorgung einer Schwingspule 4 angeordnet.In the figure, the lead from the direct current source is marked with + and -. In the lead to the positive pole Control electronics 1, the switch 7 and the diode 5 are connected in series, while the control electronics are connected in parallel Condenser 6 is arranged. The power stage 2, which controls at least one transistor, is connected to the control electronics 1. ert, which in turn switches the power supply to converter 3 via the collector-emitter line. In converter 3 is a transformer arranged to supply power to a voice coil 4.
Die Schwingspule M dient beispielsweise als Antrieb eines nicht dargestellten Schwingkolbenverdichters. Ein solcher Schwingkol-The voice coil M does not serve, for example, as a drive for one shown oscillating piston compressor. Such a swinging piston
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benverdichter besteht aus einem Feder-Masse-System, wobei die Schwingspule ^ fest mit dem Verdichterkolben verbunden und in einem von einem Permanentmagneten gebildeten Magnetfeld angeordnet ist. Die Steuerelektronik 1 hat die Aufgabe, die Schwin."spule ^ entsprechend der Eigenfrequenz des Feder-i'asse-Systems -'Mzueteuern, wobei die Stromversorgung der Schwingspule ^ über die Leistungsstufe 2 und den Übertrager des Wandlers 3 erfolgt. Die Steuerelektronik weist einen Oszillator auf, welcher entspr·...cher.d der Eigenfrequenz des Feder-Masse-Systems schwingt. Durvh weitere elektronische U-justeine ist es πϊ: 'lieh, iic ι. :->zi ] ' .ator·'···..^'.:· ':: auf die Eigenfrequenz des Feder-Masse-Syste· :: abbist, ie::. ■:. .e ■.·:' e die vom Oszillator abgegebene Schwingung durch Tm stverh-" i ti."i s vnderung so zu begrenzen, daß über die Leistungsstufe 2 der :\hv:ingspule 4 kein über dem Soll-Stromwert ansteigender· Ist-Suron. zugeführt wird.bencompressor consists of a spring-mass system, the voice coil ^ being firmly connected to the compressor piston and arranged in a magnetic field formed by a permanent magnet. The control electronics 1 has the task of controlling the Schwin. "Spule ^ according to the natural frequency of the spring-i'asse system -'M, with the power supply of the voice coil ^ taking place via the power stage 2 and the transformer of the converter 3. The control electronics have a Oscillator, which oscillates according to the natural frequency of the spring-mass system.During further electronic U-adjustment it is πϊ: 'borrowed, iic ι .: -> zi ]' .ator · '·· · .. ^ '.: ·' :: on the natural frequency of the spring-mass system · :: abbist, ie ::. ■ :.e ■. to limit i ti "is v change so that over the power stage 2:. \ hv. Suron actual ingspule 4 no rising above the target current value · is supplied.
Die in der Zuleitung zur Steuerelektronik 1 liegende Diode b JaTt bei geschlossenem Schalter 7 nur die Stromversorgung zur Stouerelektronik 1 zu und der parallel zur Steuerelektronik 1 gerjhaltete Kondensator 6 wird entsprechend aufgeladen. Bei jeder: Sehaltvorgang der Leistungsstufe 2 entsteht infolge der Stromversorgung des Wandlers 3 ein Einbruch der Spannungsversorgung in eier zuleitung von der Gleichstromquelle. Da in diesem Falle die Diode 5 den Rückfluß sperrt, wird die Steuerelektronik vom Kondensator 6 versorgt, wodurch bei richtiger Dimensionierung von Diosie c -und Kondensator 6 eine Mindestspannung an der Steuere lektro:. i.k 1 ίμ-legt und eine ausreichende Störunterdrückung garantiert ist. Außerdem dient die Diode 5 zum Schutz der Steuerelektronik 1 bei falschem Anschluß, denn bei Falschpolung erhält die Steuerelektronik·! keine Spannung. The diode b JaTt in the supply line to the control electronics 1 only supplies the power supply to the control electronics 1 when the switch 7 is closed, and the capacitor 6, which is held parallel to the control electronics 1, is charged accordingly. Whenever the power level 2 is stopped, the power supply to the converter 3 causes a drop in the voltage supply in a supply line from the direct current source. Since in this case the diode 5 blocks the return flow, the control electronics are supplied by the capacitor 6, which means that if the diosie c and capacitor 6 are correctly dimensioned, a minimum voltage is applied to the control unit. ik 1 ίμ-lays and sufficient interference suppression is guaranteed. In addition, the diode 5 serves to protect the control electronics 1 in the event of incorrect connection, because if the polarity is incorrect, the control electronics receive ·! no voltage.
Durch Anordnung des zum Ein- und Ausschalten des Wandlers dienenden Schalters 7 in der Zuleitung zur Steuerelektronik 1 wird erreicht, daß über diesen Schalter 7 nur der geringe Strom für die Steuerelektronik 1 fließt, so daß die beim Wandler 3 auftretenden hohen induktiven Ströme nicht über den Schalter 7 fließen und dadurch dieser Schalter sehr klein dimensioniert werden kann.By arranging the one used to switch the converter on and off Switch 7 in the supply line to the control electronics 1 is achieved that this switch 7 only the low current for the Control electronics 1 flows so that the high inductive currents occurring in the converter 3 do not flow through the switch 7 and thereby this switch can be made very small.
Die vorstehend beschriebene Schaltung zum Abblocken von Störsignalen bei Ansteuerschaltungen eignet sich nicht nur für induktive,The circuit described above for blocking interfering signals in control circuits is not only suitable for inductive,
"ond'.-!Ti ouch für kapazitive Wand] ~r."ond '.-! Ti ouch for capacitive wall] ~ r.
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