DE3030534A1

DE3030534A1 - Rotary field excited synchronous motor and converter - is controlled by circuit with synthetic inverter thyristor firing pulse regulation

Info

Publication number: DE3030534A1
Application number: DE19803030534
Authority: DE
Inventors: Andreas Prof. Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Boehringer; Alfred Dipl.-Ing. 7312 Kirchheim Läuger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1980-08-13
Publication date: 1982-03-25

Abstract

The simplified gating control system for the inverter for a rotary field excited synchronous motor and converter as in the main patent, has the firing pulses for the thyristors of the machine side of the converter released by the rotary voltage system, following the commutating impedance, in a synthetic arrangement. This uses the armature rotation voltage with compensation for interruptions. Each armature current is received by a current converter and a simulating network, a part voltage being proportional to the output current to give a coefficient, and a second voltage corresponding to the speed change giving a second coefficient. These two are added to give a voltage proportional to the star connection voltage from the armature. These are used to compensate for the compensation for commutation interruptions. The synthetic output voltages have needle shaped peaks. A multi-phase passive or active low pass filter is used for the synthetic system.

Description

Beschreibungdescription

Vereinfachte Gatesteuereinrichtung für den maschinengeführten Wechselrichter des drehfelderregten Stromrichter-Synchronmotors Zusatz zur deutschen Patentanmeldung P 30 06 938.6 Der Stromrichtermotor besteht in seiner herkömmlichen Form gemäß der Darstellung in Fig. 1 aus einer gleichstromerregten Synchronmaschine 1, die über einen lastkommutierten Wechselrichter 2 gespeist wird. Die Taktung dieses Wechselrichters 2 wird von der Winkellage der Maschinenwelle über eine sogenannten Polradstellungsgeber 3 vorgenommen. Die Speisung des Wechselrichters 2 erfolgt gewöhnlich aus dem Drehstromnetz unter Zwischenschaltung eines steuerbaren Gleichrichters 4. Simplified gate control device for the machine-controlled inverter of the rotating field excited converter synchronous motor Addendum to the German patent application P 30 06 938.6 The converter motor is in its conventional form according to Representation in Fig. 1 of a DC-excited synchronous machine 1, which over a load commutated inverter 2 is fed. The timing of this inverter 2 is based on the angular position of the machine shaft via a so-called pole wheel position sensor 3 made. The inverter 2 is usually fed from the three-phase network with the interposition of a controllable rectifier 4.

Jn dieser Ausführung ging der herkömmliche Stromrichtermotor in den letzten Jahren, insbesondere im Leistungsbereich oberhalb von einem Megawatt, in einigen tausend Exemplaren in Betrieb.In this version, the conventional converter motor went into the in recent years, especially in the power range above one megawatt, in several thousand copies in operation.

Ein bekannter Nachteil dieses Antriebs ist allerdings sein Verhalten beim Anlauf und bei sehr niedrigen Drehzahlen. Dabei reicht die Mas.hine.nspannung für eine einwandfreie Mmmutierung des Wechselrichters nämlich nicht mehr aus.A well-known disadvantage of this drive, however, is its behavior when starting up and at very low speeds. The main tension is sufficient This is no longer sufficient for perfect muting of the inverter.

In jüngster Zeit wird daher in zunehmendem Maße ein Motor-Generator-System diskutiert, welches von A. Läuger in El] sehr anschaulich beschrieben und von ihm als "Kommutatorloser Gleichstrommotor mit Drehstromerregug" ("Commutatorless DC-Motor With Three-Phase Curent Excitation") bezcichnet wird. Technisch @@ndelt cs sich dabei weitgehend um den eingangs beschriebenen, herkönmlichen Stromrichtermotor, dessen Anlaufprobleme hier dadurch gelöst werden, daß der Erregerteil nicht wie bisher üblich mit einer von einem Gleichstrom durchflossenen Wicklung versehen ist, sondern an deren Stelle eine von einem Drehspannungssystem gcspeiste Mehrphasen-Erregerwicklung aufweist.Recently, therefore, a motor-generator system is increasingly being used discussed which was very clearly described by A. Läuger in El] and by him as a "commutatorless DC motor with three-phase regulator "(" Commutatorless DC Motor With Three-Phase Curent Excitation "). Technisch @@ ndelt cs is largely based on the conventional converter motor described at the beginning, whose start-up problems are solved here in that the exciter part does not like has hitherto been provided with a winding through which a direct current flows, but instead a multi-phase excitation winding fed by a three-phase voltage system having.

Durch diese Modifikation wird sichergestellt, daß auch beim Stillstand des Läufers der Maschine in deren Ankerwicklung noch eine Spannung induziert wird, welche ausreichend groß ist, daß der an diese Ankerwicklung angeschlossene Stromrichter auch in di sem Bctriebszustand fremdgeführt, hier also maschinengeführt betrieben werden kann.This modification ensures that even at a standstill of the rotor of the machine in whose armature winding a voltage is still induced, which is sufficiently large that the converter connected to this armature winding Also in this operating state, externally operated, i.e. operated by a machine here can be.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein solches Motor-Genera tor-System, bei welchem der Erregerteil 5 direkt an das versorgen de So bzw. 60 Hz-Drehspannungssystam 6 angeschlossen ist.Fig. 2 shows an embodiment for such a motor generator tor system, in which the exciter part 5 directly to the supply de So or 60 Hz rotary voltage system 6 is connected.

Wie in [1] näher beschrieben ist, sind der Drehsinn des Erregerfeldes relativ zum Erregerteil 5 der Maschine und der Drehsinn de.As described in more detail in [1], are the direction of rotation of the excitation field relative to the excitation part 5 of the machine and the direction of rotation de.

Ankerstrombelags relativ zum Ankerteil 7 der Maschine dabei so ge wählt, daß mit wachsender mechanischer Winkelgeschwindigkeit # Erregerteils 5 die elektrische Frequenz f im Ankerteil 7 der Maschine größer wird.Armature current coating relative to the armature part 7 of the machine so ge selects that with increasing mechanical angular velocity # exciter part 5 the electrical frequency f in the armature part 7 of the machine is greater.

Wie es bei Gleichstromantrieben aus schutztechnischen Gründen be- -reits seit einigen Jahren dem Stand der Technik entspricht, ist auch in Fig. 2 ein auf den netzseitigen Stromrichter 9 wirkender Regelkreis für den Gleichstrom Ld vcthesehen In diesem Regelkreis wirkt die Differenz zwischen dem Soll- und Istwert dieses Stromes auf einen Verstärker, den sogenannten Id Regler 10, der seincrseits das Gatesteuergerät 11 des netzseitigen Stromrichters 9 beaufschlagt. Auf diese Weise wird der Istwert Idist des Strones im Gieichstromzwischenkreis stets dem erwünschen Sollwert Idsoll angeglichen.As is the case with direct current drives for reasons of protection - has been in line with the state of the art for a number of years, is also shown in FIG. 2 one acting on the network-side converter 9 Control loop for See the direct current Ld. In this control loop, the difference between the setpoint and actual value of this current to an amplifier, the so-called Id controller 10, which on its part acts on the gate control device 11 of the network-side converter 9. In this way, the actual value Idist of the current in the DC link is always adjusted to the desired setpoint Idsoll.

Einem zuverlissigen Betrieb und wirtschaftlichen Einsatz solcher Motor-Generator-Systeme, der angesichts von deren in [13 erläuterten vorteilhaften Eigenschaften von er.-heblichem Interesse ist, stehen jedoch noch erhebliche Schwierigkeiten bei ihrer Steuerung entgegen.Reliable operation and economical use of such motor-generator systems, the in view of their in [13 explained advantageous properties of er.-substantial Interest, there are still considerable difficulties in controlling them opposite.

Zum ersten steht für die Taktung des am Anker der Maschine angeschlossenen, maschinengeführten Stromrichters 8 in Abweichung von einem Betrieb an einem. starren etz keine sinusförmig eingeprägte Bezugsspannung zur Verfügung. Zu diesem Zweck muß vielmehr die Ankerspannung der Maschine herangezogen werden, welche während der einzelnen Stromübergabevorgänge die bekannten, vollen Kommutierungseinbrüche aufweist (vgl. [13 , dort insbesondere Fig. 7).The first stands for the timing of the machine connected to the armature, machine-guided converter 8 in deviation from an operation on one. stare etz no sinusoidally impressed reference voltage is available. To this end rather, the armature voltage of the machine must be used, which during of the individual current transfer processes the known, full commutation notches (cf. [13, there in particular FIG. 7).

Zum zweiten weist die damit für die Taktung des maschinengeführten Stromrichters als Bezugsspannung zu verwendende Ankerspannung der Maschine in Abweichung von einem Betrieb eines Stromrichters am starren Netz keine weitgehend konstante Frequenz und Amplitude auf. Diese Größen zum und UM) variieren hier vielmehr beide im Verhältnis 1:5 bis 1:50.Secondly, it is used for clocking the machine-driven Converter armature voltage to be used as reference voltage of the machine in deviation from operation of a converter on a rigid network is not a largely constant one Frequency and amplitude. These sizes for and UM) rather both vary here in a ratio of 1: 5 to 1:50.

Zum dritten führen die für schnelle Erhöhung des Maschinenmomentes erforderlichen raschen Vergrößerungen des Zündverzögerungswinkels im maschinenseitigen Stromrichter zu einem heftigen Uberschwingen des über den Stromregelkreis geführten Stromes im Gleichstromzwischenkreis. Dies ist insbesondere deshalb unerwünscht, weil dieser dynamisch überhöhte Strom dann nahe der Wechselrichter-Trittgrenze des maschinenseitigen Stromrichters kommutiert werden muß und für letzteren die Gefahr eines "Kippens" in den Gleichrichterbetrieb heraufbeschwört Zum vierten ist schließlich noch der in sehr vielen Anwendungsfällen erwünschte Feldschwächbetrieb hier weit schwieriger zu realisieren als beim herkömmlichen, gleichstromerregten Stromrichtermotor oder beim Gleichstrommotor, bei welchen dafür lediglich der Erregergleichstrom verringert werden muß. Beim hier vorliegenden drehfelderretten Stromrichtermotor muß für diesen Zweck dagegen die Amplitude des dynamisch einzuprägenden Erreger-Drehspannungssystems herabgesetzt werden. Ein solches Vorgehen bereitet aber zumindest dann grundsätzliche Schwierigkeiten, wenn für diesen Zweck aus wartungstechnischen oder regeldynamischen Gründen ein mechanisch betätigter Verstelltransformator nicht zum Einsatz kommen kann.Thirdly, they lead to a rapid increase in the machine torque required rapid increases in the ignition delay angle in the machine Converter leads to a violent overshoot of the current control loop Current in the DC link. This is particularly undesirable because this dynamically excessive current is then close to the inverter step limit of the machine-side converter must be commutated and the danger for the latter of a "tilting" in the rectifier operation. Finally, the fourth is nor the field weakening operation desired in many applications more difficult to implement than with conventional DC-excited converter motors or with direct current motors, in which only the excitation direct current is reduced must become. In the case of the converter motor that saves the rotating field here, it must be used for this Purpose, on the other hand, is the amplitude of the dynamic three-phase exciter voltage system to be impressed be reduced. At least then, such an approach is fundamental Difficulties if for this purpose from maintenance or dynamic control Reasons a mechanically operated variable transformer are not used can.

Diese Schwierigkeiten werden von der Steuereinrichtung für den drehfe lderregten Stromrichtermotor gemäß deutscher Datentanmeldung 30 06 938.6, zu welcher die vorliegende Anmeldung einen Zusatz darstellt, in wirtschaftlicher und zuverlassiqer Weise behoben.These difficulties are of the control device for the Drehfe lder-excited converter motor according to German data registration 30 06 938.6, to which the present application is an addition, economical and reliable way Fixed.

Dabei werden die beiden erstaenannten, mit der Taktung des maschinengeführten Stromrichters verbundenen Problemkreise dadurch beherrscht, daß zur Auslösung der Zündimpulse für die Thyristoren des maschinenseitigen Stromrichters aus dem frequenz- und spannunasvariablen Anker-DrehsDannunqssvstems ein Drehspannunas-Hilfssystem gebildet wird, welches dieselbe Frequenz aufweist wie das Anker-Drehspannungssystem und in seiner Phasenlage gegenüber letzterem über eine Signalspannung verschoben werden kann und daß die Nulldurchgänge des genannten Drehspannungs-Hilfssystem ohne die Zwischenfügung irgendwelcher Zeitverzögerungsglieder direkt die Auslösung der Zündimpulse für die Thyristoren des maschinenseitigen Stromrichters bewirken. Des weiteren werden gemäß dieser Haupt-Patentanmeldung P 30 06 938.6 im Anschluß an die Auslösung der Ziindimpulse durch die Nulldurchgänge des genannten Drehspannungs-Hilfssystems die Auslösung oder die Weiterleitunq jeglicher weiterer Ziindimpulse zumindest solange blockiert, bis die soeben eingeleitete Kommutierung mit Sicherheit abgeschlossen ist.In doing so, the two mentioned, with the clocking of the machine-driven Power converter related problem areas dominated by the fact that to trigger the Ignition pulses for the thyristors of the machine-side converter from the frequency and voltage-variable armature-DrehsDannunqssvstems a Drehspannunas auxiliary system is formed, which has the same frequency as the armature three-phase voltage system and shifted in its phase relation to the latter via a signal voltage can be and that the zero crossings of said three-phase auxiliary system without the interposition of any time delay elements directly triggering the Cause ignition pulses for the thyristors of the converter on the machine side. Of further are according to this main patent application P 30 06 938.6 following the triggering of the ignition pulses by the zero crossings of the aforementioned three-phase auxiliary system the triggering or the transmission of any further ignition pulses at least as long blocked until the commutation that has just been initiated has been concluded with certainty is.

Diese Blockierung kann in besonders vorteilhafter Weise ausgebildet werden, wenn von einem Schaltungsteil der ersten Hauptkompohente der nachfolqend beschriebenen "Vereinfachten Gatesteueleinrichtung für den maschinengeführten Wechselrichter des drehfelderreaten Stromrichter-Synchronmotors" gemäß der hiermit vorgelegten Zusatzanmeldung zu P 30 06 938.6 Gebrauch gemacht wird.This blocking can be designed in a particularly advantageous manner if from a circuit part of the first main component of the following described "simplified gate control device for the machine-controlled inverter of the rotating field-responsive converter synchronous motor "according to the hereby submitted Additional registration to P 30 06 938.6 is used.

Dcs weiteren kann diese Blockierung auch ganz entfallen und die wesentlichen Prinzipien der HauptPatentanmeldung o 30 06 938.6 können besonders vorteilhaft genutzt werden, wenn die dort beschriebene Gatesteuereinrichtung für den maschinenseführten Wechselrichter durch Komponenten der nachfolgend beschriebenen "Vereinfachten Gatesteuereinrichtung für den maschinengeführten Wechselrichter des drehfelderregten Stromrichter-Synchronmotors" gemäß der hiermit vorgelegten Zusatzanmeldung zu P 30 06 938.6 ersetzt-wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung zufolge der hiermit vorgelegten Zusatzanmeldung besteht aus bis zu vier Hauptkomponenten.This blocking can also be omitted entirely and the essential Principles of the main patent application o 30 06 938.6 can be used particularly advantageously if the gate control device described there for the machine-driven Inverter by components of the "Simplified Gate Control Device" described below for the machine-controlled inverter of the rotary field-excited converter synchronous motor " in accordance with the additional application to P 30 06 938.6 presented here. the According to the device according to the invention, the additional application presented hereby exists from up to four main components.

Bei der ersten Hauptkomponente handelt es sich um eine Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Kommutieriungsimpedanzen", welches zum einen frei von Kommutierungs e@nbrüchen ist und zum anderen bei allen technisch-wirtschaftlichen brauchbaren Maschinen weitgehend sinusförmige Spannungsverläufe aufweist.The first main component is a synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances", which on the one hand it is free from commutation breaks and on the other hand with all technical-economic useful machines has largely sinusoidal voltage curves.

Derartige Synthese-Anordnungen haben sich generell an dem für Dmmutierungsvorgänge qültigen Ersatzschaltbild der Stromrichter-Synchronmaschine zu orientieren. Dieses Ersatzschaltbild wurde von A. Boehringer in [23 , dort Seite 26 für die gleichstromerregte Stromrichter-Synchro@maschine angegeben, ist auch für deren drehfelderregten Version gültig und in Fig. 3 dargestellt.Such synthesis arrangements are generally based on that for mutation processes to orientate the valid equivalent circuit diagram of the converter synchronous machine. This The equivalent circuit was made by A. Boehringer in [23, there page 26 for the DC excited Stromrichter-Synchro @ maschine specified is also for their rotary field excited version valid and shown in FIG. 3.

Darin sind eR, eS und e T die drei Sternspannungen des "Drehspannungssystems hinter den Kommutierungsimpedanzen", LK ist die Induktivität und R der Ohmwiderstand der Kommutierungsimpedanzen.Here eR, eS and e T are the three star voltages of the "three-phase voltage system behind the commutation impedances ", LK is the inductance and R is the ohmic resistance the commutation impedances.

Bei der von A. Boehringer ifl 2] , dort Seiten 34 bis 36 sowie von D. Labahn in [3], dort Seiten 83 und 84 beschriebenen Synthese-Anordnuna für das"Drehspannungssystem hinter den Kommutierungsimpedanzen" werden in Reihe zur Ankerwicklung der Maschine drei Mehrwicklungs-Meßdrosseln eingefügt. Eine solche Maßnahme bringt jedoch zwei wesentliche Nachteile mit sich.In the case of A. Boehringer ifl 2], there pages 34 to 36 as well as from D. Labahn in [3], there pages 83 and 84 described synthesis arrangement for the "three-phase voltage system behind the commutation impedances "are in series with the armature winding of the machine three multi-winding measuring chokes inserted. However, such a measure brings two significant disadvantages with it.

Zum ersten wird so die wirksame Dmmutierungsimpedanz erhöht und zum zweiten bedeuten solche, für jeden Maschinentyp individuell auszulegende und in den Hauptstromkreis der Maschine einzufügende Drosseln eine beachtliche Verkomplizierung und Verteuerung des Gesamtsystems.First, the effective Dmmutierungsimpedance is increased and for The second means those to be designed individually for each machine type and in The chokes to be inserted in the main circuit of the machine are a considerable complication and increase in the cost of the overall system.

Auf solche Mehrwicklungs-Meßdrosseln wird bei der hiermit vorgestellten Synthese-Anordnung verzichtet. Sie erzeugt eine Nachbildung des sogenannten "Drehspannungssystems hinter den mmmutierungsimpedanzen" aus dem Anker-Drehspannunos sys tem über eine rein ankerstromabhängige Kompensation von dessen Kommutierungseinbrüchen. Sie benötigt als Eingangsgrößen außer den Ankerspannungen also lediglich die Ankerströme, die hierfür mit handelsüblichen Stromwandlern einfach, preiswert und potentialfrei erfaßt werden können.Such multi-winding measuring chokes are hereby presented Synthesis arrangement dispensed with. It creates a replica of the so-called "three-phase voltage system behind the mmmutierungsimpedanzen "from the anchor three-phase voltage system via a purely armature current-dependent compensation of its commutation notches. You needed as input variables, apart from the armature voltages, only the armature currents that for this purpose recorded easily, inexpensively and potential-free with standard current transformers can be.

Uedes dieser Ankerstrimsignale wird danach je einem Simulationsnetzwerk zugeführt, in welchem eine erste Teilspannung eI erzeugt wird, die dem betreffenden, von der Maschine wegfliessenden Strom über einen ersten positiven Beiwert direkt proportional ist und in welchem eine zweite Teilspannung e TI erzeugt wird, die der Änderungsgeschwindigkeit des betreffenden, von der Maschine wegfließenden Stromes über einen zweiten positiven Beiwert direkt proportional ist. Diese beiden Teilspannungen e1 und eis werden dann jeweils zu einer Spannung addiert, welche der Sternspannung von der zugehörigen Ankerklemme der Maschine zu deren vorhandenem oder aedachtem Sternpunkt direkt proportional ist. Die beiden genannten, positiven Proportionalitätsbeiwerte werden ihrem Betrage nach nun gerade so groß gewählt, daß die Dmmutierungseinbrüche in den bei den beschriebenen Simulationen entstehenden Summenspannungen gerade verschwinden. Damit handelt es sich bei letzterem um direkte Nachbildungen der Sternspannungen des "Drehspannungssystems hinter den Yommutierungsimpedanzen" mit weitgehend sinusförmigen Kurvenverläufen.Each of these armature current signals is then assigned to a simulation network supplied, in which a first partial voltage eI is generated, which the relevant, current flowing away from the machine via a first positive coefficient directly is proportional and in which a second partial voltage e TI is generated, the the rate of change of the relevant, from the machine flowing away The current is directly proportional to a second positive coefficient. These two Partial voltages e1 and ice are then each added to a voltage, which the star voltage from the associated anchor terminal of the machine to the existing one or a considered star point is directly proportional. The two mentioned, positive ones Proportionality coefficients are now chosen just so large in terms of their amount, that the dammutation notches arise in the simulations described Total voltages just disappear. The latter is therefore direct Replicas of the star voltages of the "three-phase voltage system behind the Yommutierungsimpedanzen" with largely sinusoidal curves.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Fmmutierungsimpedanzen" in einphasiger Darstellung. Darin ist 12 das für Dmmutierungsvorgänge gültige Ersatzschaltbild der drehfelderregten Stromrichter-Synchronmaschine mit e als Spannung hinter den Fommutierungsimpedanzen, mit L K als der Induktivität und R als dem Ohmwiderstand der Kommutierungsimpedanz. Der von der Maschine wegfließende Ankerstrom i fließt durch die Primärwi.klung 13 eines Stromwandlers 14. Dieser weise ein Übersetzungsverhältnis # auf. mnfolaedessen hat der durch seine Sekundärwicklunq 15 fließende Strom die Größe £ i. Dieser wird dem elektrischen Simulationsnetzwerk 16 zugeführt, welches aus der Reihenschaltung eines Ohmwiderstandes 17 mit der Größe c/# # RK und einer Drossel 18 mit der Induktivität c/e - L besteht. Infolgedessen entsteht am Ohmwiderstand 17 eine erste Teilspannung eI = c/# # RK # # # i = c # RK # i d und an der Drossel 18 eine zweite Teilspannung eII= c/# # LK # (##i) dt c # LK # # Diese beiden Teilspannungen eI und eII werden dann zur dt Ausgangsspannung eines Spannungswandlers 19 addiert, an dessen Primärwicklung 20 die Ankerspannung u gelegt ist. Dieser Spannungswandler weise das Ubersetzungsverhältnis c auf. Infolgedessen hat die an seiner Sekundärwicklung 21 liegende Spannung die Größe c.u. Die bei der beschriebenen Summation entstandene Summenspannung hat also insgesamt die Größe eII + eI + c#u = C ( LK ### + RK # i + u ) .4 shows an embodiment of the synthesis arrangement according to the invention for the so-called "three-phase voltage system behind the muting impedances" in single-phase Depiction. 12 is the equivalent circuit diagram valid for damaging processes of the rotating field excited converter synchronous machine with e as the voltage behind the Fommutation impedances, with L K as the inductance and R as the ohmic resistance the commutation impedance. The armature current i flowing away from the machine flows through the primary winding 13 of a current transformer 14. This has a transformation ratio # on. In the meantime, the current flowing through its secondary winding 15 has the Size £ i. This is fed to the electrical simulation network 16, which from the series connection of an ohmic resistor 17 with the size c / # # RK and one Choke 18 with the inductance c / e - L consists. As a result, there arises at the ohmic resistance 17 a first partial voltage eI = c / # # RK # # # i = c # RK # i d and at the choke 18 a second partial voltage eII = c / # # LK # (## i) dt c # LK # # These two partial voltages eI and eII then become the dt output voltage of a Voltage converter 19 is added, to the primary winding 20 of which the armature voltage u is applied is. This voltage converter has the transmission ratio c. Consequently the voltage on its secondary winding 21 has the size c.u. The at the The total voltage resulting from the summation described thus has the total size eII + eI + c # u = C (LK ### + RK # i + u).

Andererseits folgt aus dem für Fommutierungsvorgänge gültigen Ersatzschaltbild 12 der drehfelderregten Stromrichter-Synchronmadi schine: e = LK # + RK dt Die bei der beschriebenen Summation entstandene Summenspannung ist also gemäß e + e + c ,u = c e der Spannung e hinter der Kommutierungsimpedanz, welche frei von Kommutierungseinberüchen ist und einen weitgehend sinusförmigen Verlauf hat, direkt proportional. Im beschriebenen Beispiel wird diese Summenspannung dann noch einem Impedanzwandler 22 zugeführt, an dessen Ausgang die Spannung c e e belastbar abgegriffen werden kann, ohne daß sich ihre Eigenschaften verändern.On the other hand, it follows from the equivalent circuit diagram valid for commutation processes 12 of the rotating field excited converter synchronous machines: e = LK # + RK dt The at The sum voltage resulting from the described summation is thus according to e + e + c , u = c e of the voltage e behind the commutation impedance, which is free from commutation notches and has a largely sinusoidal curve, directly proportional. In the described Example, this sum voltage is then fed to an impedance converter 22, at the output of which the voltage c e e can be tapped in a resilient manner without their properties change.

Zwischen die damit beschriebene., erste Hauptkomponente der erfindungsgemäßen Einrichtung, die Syntheseanordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den iommutierungsimpedanzen" und die noch zu beschreibende dritte Hauptkomponente, die Auslöse-Anordnung der Zündimpulse für die Thyristoren des maschinengeführten Stromrichters, wird vorteilhafterweise eine Glattungs-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Iommutierungsimpedanzen" eingefügt, welche die zweite Hauptkomponente der erfindungsgemäßen Einrichtung darstellt.Between the thus described., First main component of the invention Device, the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the iommutation impedances "and the third main component still to be described, the triggering arrangement of the ignition pulses for the thyristors of the machine-controlled Converter, is advantageously a smoothing arrangement for the so-called "three-phase voltage system inserted behind the Iommutation impedances ", which is the second main component represents the device according to the invention.

Die Einfügung dieser Glättungs-Anordnung erweist sich als zweckmäßig, weil die Übertragungs-Freguenzgänge des Stromwandlers 14 und des Spannungswandlers 19 nie völlig identisch sein werden und die von der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den mmutierungsimpedanzen" gelieferten Ausgangsspannungen infolgedessen immer noch gewisse Auswirkungen der Kommutierungseinbrüche in Form von aufgesetzten, nadelförmiqen Spannungsspitzen aufweisen, welche zur Vermeidung fehlerhafter Zündimpulse beseitigt werden sollten.The insertion of this smoothing arrangement proves to be useful, because the transmission frequency responses of the current converter 14 and the voltage converter 19 will never be completely identical and that of the synthesis arrangement for the so-called "Three-phase voltage system behind the mutation impedances" output voltages supplied as a result, the commutation notches still have certain effects in terms of shape of applied, needle-shaped voltage peaks, which to avoid faulty ignition pulses should be eliminated.

Diese Glättungs-Anordnung kann in recht unterschiedlicher Weise realisiert werden. Für die vorliegende Aufgabe als besonders vorteilhaft erweisen sich zwei Drinzipien, die nachfolgend kurz beschrieben seien.This smoothing arrangement can be implemented in quite different ways will. Two have proven to be particularly advantageous for the task at hand Three principles, which are briefly described below.

Zum ersten handelt es sich dabei um herkömmliche, mehrphasige Tiefpaßfilter, welche in rein passiver Weise unter Einsatz von iderständen, Kondensatoren und D@osseln oder in aktiver Form, zum Beispiel unter Einsatz von Ohmwiderständen, Bndensatoren und Operationsverstärkern ausgeführt sein können.First of all, these are conventional, multi-phase low-pass filters, which in a purely passive manner using resistors, capacitors and tubes or in active form, for example with the use of ohmic resistors, capacitors and operational amplifiers can be implemented.

Fis. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der in aktiver Form, unter Einsatz von Ohmwiderständen, kndensatoren und Operationsverstärkern ausgeführten, erfindungsgemäßen Glättungs-Anordnung für das sogenannte " Drehspannungssystem hinter den Kommutierungsimpedanzen" in einphasiger Darstellung.F sharp. Figure 5 shows an embodiment of the in active form, in use of ohmic resistors, capacitors and operational amplifiers executed, smoothing arrangement according to the invention for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances "in single-phase representation.

Dabei ist c e die der Wechselspannung hinter den Fommutierungsimpedanzen proportionale Eingangsspannung und uF die von Spannungsspitzen befreite Ausgangsspannung dieses Tiefpaßfilters - zweiter Ordnung, bei welchem die - einheitliche - Größe der drei Widerstände R frei gewählt werden kann und bei welchem die gewünschte Zeitkonstante T sowie der gewünschte Dämpfungsbeiwert 6 dann die Größe der Kondensatoren zu C1 = 2/3 # # # T/R und C2 = 3/2 . 1/E TIR bestimmen.Here, c e is that of the alternating voltage behind the commutation impedances proportional input voltage and uF the output voltage freed from voltage peaks this low-pass filter - second order, in which the - uniform - size of the three resistors R can be freely selected and at which the desired time constant T and the desired damping coefficient 6 then the size of the capacitors for C1 = 2/3 # # # T / R and C2 = 3/2. Determine 1 / E TIR.

Beim zweiten Drinzin, welches sich bei der vorliegenden Aufgabe für-die Realisierung der Glättungs-Anordnung als besonders vorteilhaft erweist, handelt es sich um den phasenstarren Drehfeldregelkreis, welcher sowohl in rein analoger, in nahezu rein digitaler als auch in gemischt analog-digitaler Bauweise ausgeführt sein kann.At the second drinzin, which is in the present task for-the Realization of the smoothing arrangement proves to be particularly advantageous, acts it is the phase-locked rotating field control loop, which can be used in purely analog, executed in almost purely digital as well as in mixed analog-digital construction can be.

Unabhängig von diesen Einzelheiten seiner Realisierung enthält der erfindungsgemäße phasenstarre Drehfeldregelkreis einen spannungsgestcuerten Oszillater, weleher an seinem Ausgang ein symmetrisches Drehspannungssystem abgibt, dessen Frequenz über eine diesem Oszillator vorgegebene Steuerspannung UX stetig verstellt werden kann. Der Drehsinn des von diesem Oszillator erzeugten Drehspannungssystems ist derselbe wie denier das sogenannten "Drehspannungssvstems hinter den tmmutierungsimpedanzen".Regardless of these details, its implementation contains the phase-locked rotating field control circuit according to the invention a voltage-controlled oscillator, which emits a symmetrical three-phase voltage system at its output, its frequency can be continuously adjusted via a control voltage UX predetermined for this oscillator can. The direction of rotation of the three-phase voltage system generated by this oscillator is the same as denier the so-called "three-phase voltage system behind the muting impedances".

Jede der Sternspannungen oder - alternativ hierzu - jede der verketteten Spannungen des von diesem spannungsgesteuerten Oszillator abaegebenen Drehspannungssystems werden mit je einer de Sternspannungen oder - alternativ hierzu - mit je einer der verketteten Spannungen am Ausgang der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Dmmutierungsimpedanzen" multipliziert und zwar so, daß die Multiplikatoren in derselben zeitlichen Reihung aufeinander folgen, wie die Multiplikanden. Die entstehenden Produkte werden addiert und die so entstehende Summe wird dann dem Eingang eines Reglers mit Tiefpaßverhalten zugeleitet, der vorzugsweise mit Xntegralanteil ausgeführt ist. Das Ausgangssignal dieses Reglers wird dann als Steuerspannung u dem Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators zugeführt. Die Eigenschaftsparameter des genannten Reglers sowie dessen Ausgangsspannung bei seiner mbetriebnahme werden so festgelegt, daß im Anschluß an die Inbetriebnahme dieses Reglers die Frequenz des Drehspannungssystems am Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators denselben Wert annimmt, wie ihn das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Iommutierunosimpedanzen" aufweist. Damit stellen dann jene Spannungen am Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators, welche dieselbe Phasenlage aufweisen wie die Spannungen am Ausgang der Synthese-Anerdnung für das sogenannte "Drchspannungssystem ter den mmmutierungsimpedanzen" den von den Auswirkungen der Kommutierungseinbrüche befreiten Ersatz für letztere dar.Each of the star voltages or - alternatively - each of the chained ones Voltages of the three-phase voltage system output by this voltage-controlled oscillator are each with one of the star voltages or - alternatively - with one of the concatenated voltages at the output of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the Dmmutierungsimpedanzen "multiplied in such a way that the multipliers follow one another in the same chronological order as the multiplicands. the resulting products are added up and the resulting sum is then the The input of a controller with low-pass behavior, preferably with an Xntegral component is executed. The output signal of this controller is then used as a control voltage u fed to the input of the voltage controlled oscillator. The property parameters of the mentioned controller and its output voltage when it is started up determined in such a way that after the commissioning of this controller the frequency of the three-phase voltage system at the output of the voltage-controlled oscillator the same The value assumed by the so-called "three-phase voltage system behind the Iommutierunosimpedanzen" having. This then places those voltages at the output of the voltage-controlled Oscillators that have the same phase position as the voltages at the output the synthesis grounding for the so-called "voltage system ter the mmmutierungsimpedanzen" the replacement for the latter freed from the effects of the commutation notches represent.

Ficr. 6 zeit ein Ausführungsbeispiel der in Form eines phasenstarren Drehfeldregelkreises realisierten, erfindungsgemäßen Cltittunqs-Anordnung für das sogenannten "Drehspannungssvstem hinter den lommutierungsimsedanzen' in dreishasiaer Darstelluna.Ficr. 6 shows an embodiment of the in the form of a phase-locked Rotating field control loop realized, according to the invention Cltittunqs arrangement for the so-called "rotary voltage system behind the lommutierungsimsedanzen" in three-Asian Darstelluna.

Dabei sind c eST, c e eTR und c eRS die den verketteten Spannungen hinter den Kommutierungsimpedanzen proportionalen Eingangsspannungen, welche aus den entsprechenden Sternspannungen vermöge c # e ST = c # eS - c # eT , c # eTR = c # eT - c #eR und c # eRS = c eR - c es gebildet werden können. eR eS und e T sind die von Spannungsspitzen befreiten Ausgangsspannungen dieses phasenstarren Drehfeldregelkreises. Sie weisen dieselbe Phasenlage auf wie die entsprechenden Spannungen c eR , c e5 und c . eT am Ausgang der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Kommutierungsimpedanzen" und stellen den von den Auswirkungen der Kommutierungseinberüche befreiten Ersatz für letztere dar.Here, c eST, c e eTR and c eRS are the linked voltages behind the commutation impedances proportional input voltages, which from the corresponding star voltages by means of c # e ST = c # eS - c # eT, c # eTR = c # eT - c #eR and c # eRS = c eR - c it can be formed. eR eS and e T are the output voltages of this phase-locked, freed from voltage peaks Rotating field control loop. They have the same phase position as the corresponding ones Stresses c eR, c e5 and c. eT at the output of the synthesis arrangement for the so-called "Three-phase voltage system behind the commutation impedances" and represent the Effects of the commutation notches represent an exempt replacement for the latter.

Der spannungsgesteuerte Oszillator, welcher an seinem Ausgang ein symmetrisches Drehspannungssystem abgibt, ist in Fig. 6 beispielhaft in folgender Weise aufgebaut: Einem steuerbaren Impulsgenerator 23, dessen Ausgangsfrequenz seiner Eingangsspannung UX proportional ist, ist ein sechsstufi-24 nachgeschaltet, der an seinen sechs Ausgängen rechteckförmige Spannungsblöcke abgibt, die untereinander um jeweils 60 ° gegeneinander versetzt sind. Diese sechs Steuerspannungen setzen bei ihrem Ubergang von Null auf ihren positiven Wert jeweils einen der sechs Integrierer 25, 26, 27, 28, 29 und 30 auf die Ausgangssnannuno Null zurück. Die an den Integrationseingängen der genannten sechs Integrierer 25 bis 30 liegende Snannung UX ist mit der Eingangsspannung des Impulsgenerators 23 identisch. Bei konstantem uX wachsen die Ausgangsspannungen der Integrier jeweils solange zeitlinear an, bis letztere durch ihre Steuerspannungen auf die Ausgangsspannung Null zurückgesetzt werden. Am Ausgang der sechs Integrierer entstehen damit auf der Nullinie aufsitzende Sägezahnspannungen, welche untereinander um jeweils 600 versetzt sind. Mit wachsendem Wert von UX steigt die Frequenz dieser Sägezahnspannungen prosortional zu u an. Ihre Amplitude bleibt jedoch unverändert, da die Anstiegsgeschwindigkeit der mntegrierer-Ausgangsspannungen ebenfalls proportional zu UX zlnimmt. Die Ausgänge des ersten, des dritten und des fünften mntegrieres, also jene der Integrierer 25, 27 und 29 sind jeweils für sich auf die Eingänge dreier Cosinus-Funktionsgeneratoren 31, 3 und 33 geschaltet, deren,.der Spanne von Oo bis 3600 entsprechender Eingangspegel gerade so groß gewählt ist, wie der -konstante - Maximalwert der Sägezahnspannungen. Am Ausgang der Cosinus-Funktionsgeneratoren 31, 32 und 33 entsteht also ein symmetrisches Drehspannungssvstem, dessen Frequenz über die Steuerspannung uX stetig verstellt werden kann.The voltage controlled oscillator, which at its output a emits symmetrical three-phase voltage system is exemplified in Fig. 6 in the following Way constructed: A controllable pulse generator 23, the output frequency of its Input voltage UX is proportional, a six-stage 24 is connected downstream of the emits rectangular voltage blocks at its six outputs, which are interconnected are offset from each other by 60 °. Set these six control voltages one of the six integrators at each transition from zero to its positive value 25, 26, 27, 28, 29 and 30 return to the initial zero. The ones at the integration entrances the The six integrators mentioned 25 to 30, the voltage UX is with the input voltage of the pulse generator 23 is identical. At constant uX, the output voltages increase the integrator in each case linearly in time until the latter through its control voltages reset to zero output voltage. At the output of the six integrators This creates sawtooth voltages that sit on the zero line and that are among each other are offset by 600 each. As the value of UX increases, the frequency of this increases Sawtooth voltages prosortional to u an. However, their amplitude remains unchanged, since the rate of rise of the integrator output voltages is also proportional to UX. The outputs of the first, third and fifth integrator, that is, those of the integrators 25, 27 and 29 each have three inputs on their own Cosine function generators 31, 3 and 33 switched, whose, .the span from Oo to 3600 the corresponding input level is selected to be just as large as the constant - Maximum value of the sawtooth voltages. At the output of the cosine function generators 31, 32 and 33 thus creates a symmetrical three-phase voltage system, its frequency can be continuously adjusted via the control voltage uX.

Der Drehsinn dieses Drehspannungssystems ist durch die entsprechende Verteilung der Rücksetzsignale auf die sechs Integrierer 23 bis 3o so festgelegt wie jener des sogenannten "Drehspannungssystems hinter den Kommutierungsimpedanzen". Die Ausgangsspannungen eR , eS und eT der drei Cosinus-Funktionsgeneratoren 31 bis 33 sind nun ihrerseits jeweils einem Eingang von insgesamt drei Atultinlizierern 34, 35 und 36 zugeführt, in welchen sie mit je einer verketteten Spannung am Ausgang der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den kommutierungsimpedanzen" multipliziert werden und zwar so, daß die Multiplikanden in derselben zeitlichen Reihung aufeinander folgen, wie die Multitlikatoren. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eR mit c # eST , eS* mit c # eTR und eT mit c # eRS multipliziert.The direction of rotation of this three-phase voltage system is determined by the corresponding Distribution of the reset signals to the six integrators 23 to 3o so determined like that of the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances". The output voltages eR, eS and eT of the three cosine function generators 31 to 33 are now for their part each an entrance from a total of three Atultinlicians 34, 35 and 36 supplied, in which they each with one chained Voltage at the output of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances "are multiplied in such a way that the multiplicands follow one another in the same chronological order as the multitlikators. in the described embodiment is eR with c # eST, eS * with c # eTR and eT with c # eRS multiplied.

Die entstehenden Produkte werden addiert und die so entstehende Summe wird dann dem Eingang eines Reglers 37 zugeführt, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus der Parallelschaltung eines V/erzögerungsgliedes erster Ordnung 38 und eines Integrieres 39 besteht. Dieser Regler 37 liefert an seinem Ausgang die Eingangsspannung uX für den steuerbaren Impulsgenerator 23 und die sechs mntegrierer 25 bis 30.The resulting products are added together and the resulting sum is then fed to the input of a controller 37, which in the present exemplary embodiment from the parallel connection of a first-order delay element 38 and one Integrieres 39 is made. This regulator 37 supplies the input voltage at its output uX for the controllable pulse generator 23 and the six integrators 25 to 30.

Diese Eingangsspannung wird nun vom genannten Regler 37 so lange verändert, bis an seinem Eingang das Signal Null ansteht.This input voltage is now changed by the aforementioned regulator 37 for so long until the signal zero is present at its input.

Dieser Zustand stellt sich ein, wenn die beiden Drehspannungssysteme c # eR , c # eS und c # eT sowie eR , eS und eT sowohl dieselbe Frequenz als auch dieselbe Phasenlage aufweisen.This state occurs when the two three-phase voltage systems c # eR, c # eS and c # eT as well as eR, eS and eT both have the same frequency as well have the same phase position.

Infolge des Tiefpaßverhaltens des Reglers 37 werden dabei aber nadelförmige Spannungsspitzen, welche im Drehspannungssystem c # eR , c # eS und C # eT am Ausgang der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Kommutierungsimpedanzen" noch enthalten sind, nicht in das Drehspannungssystem eR t eS und e T am Ausgang der drei Cosinus-Funktionsgeneratoren 31, 32 und 33 übertragen. Mithin kann letzteres als von den Auswirkungen der Kommutierungseinbrüche brefreiter Ersatz für ersteres dienen.As a result of the low-pass behavior of the controller 37, however, needle-shaped Voltage peaks, which in the three-phase voltage system c # eR, c # eS and C # eT at the output the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances" are still included, not in the three-phase voltage system eR t eS and e T at the output of the three cosine function generators 31, 32 and 33 are transmitted. So the latter can than a broader substitute for the effects of the commutation notches former to serve.

Beim heutigen Stand der Digitaltechnik liegt es natürlich nahe, in diesem Ausführungsbeispiel der in Form eines phasenstarren Drehfeldregelkreises realisierten, erfindungsgemäßen Glättungs-Anordnung für das sogenannte Drehspannungssystem hinter den BmmutierunqsimDedanzen" noch weitere Bausteine in diqitaler und damit nicht in analoger Form auszuführen. Fig. 7 zeigt eine derartige Anordnung. Gegenüber jener nach Fig. 6 liefert der steuerbare Impulsgenerator eine um den Faktor 29 = 512 höhere Ausgangsfrequenz. Diese ist wieder der Eingangsspannung UX des Impulsgenerators 40 proportional. Die Ausgangsfreauenz des mpulsgenerators wird im Frequenzteiler 41 im V erhältnis 512 : 1 symmetrisch heruntergeteilt und anschließend wieder einem sechsstufigen Ringzähler 42 zugeführt, der an seinen sechs Ausgängen rechteckförmige Spannungsblöcke abgibt, die untereinander um jeweils 600 gegeneinander versetzt sind. Diese sechs Steuerspannungen setzen bei ihrem Ubergang von Null auf ihren positiven Wert jeweils einen der sechs rü@ksetzbaren Vorwärtszähler 43, 44, 45, 46, 47 und 48 auf den Ausgangswert Null zurück. Diese Vorwärtszähler 43 bis 48 haben sämtlich einen Zählbereich von Null bis 3072. Er Inhalt springt nach dem Erreichen des Wertes 3072 automatisch duf den Well Null zurü@k.Given the current state of digital technology, it is of course obvious to use in this embodiment is in the form of a phase-locked rotating field control loop realized smoothing arrangement according to the invention for the so-called three-phase voltage system behind the BmmutierunqsimDedanzen "there are further building blocks in diqitaler and thus not to be carried out in analog form. Fig. 7 shows such an arrangement. Opposite to that according to FIG. 6, the controllable pulse generator supplies a factor of 29 = 512 higher output frequency. This is again the input voltage UX of the pulse generator 40 proportional. The output frequency of the pulse generator is in the frequency divider 41 divided symmetrically at a ratio of 512: 1 and then one again six-stage ring counter 42 supplied, which is rectangular at its six outputs Releases voltage blocks that are offset from one another by 600 are. These six control voltages set when they transition from zero to theirs positive value one of the six resettable up counters 43, 44, 45, 46, 47 and 48 return to the initial value zero. These up counters have 43 to 48 all a counting range from zero to 3072. The content jumps after reaching the value 3072 automatically returns to the well zero.

Die an den Zähleingängen dieser sechs Vorwärts zähler 43 bis 48 anstehende Frequenz ist mit jener am Eingang des Frecuenzteilers 41 identisch. Bei konstantem Wert von uX wachsen die Ausgangswerte der Vorwärts zähler jeweils so lange zeitlinear an, bis letztere sowohl durch den Eingriff ihrer Steuerspannungen als auch durch das hierzu svnchron eintretende Erreichen ihres maximalen Ausgangswerts von 3072 auf den Zählerstand Null zurückgesetzt werden. Die Ausgangswerte der sechs Zähler nehmen damit einen sägezahnhaften, untereinander um jeweils 600 versetzten Verlauf an. Mit wachsendem Wert von uX steigt die Frequenz dieser sägezahnhaften Verläufe der Zählerinhalte proportional zu uX an. Ahr Maximalwert bleibt mit 3072 jedoch unverändert.The pending at the counting inputs of these six up counters 43 to 48 The frequency is identical to that at the input of the frequency divider 41. At constant Value of uX, the output values of the up counters grow linearly over time on until the latter both through the intervention of their control voltages as well as by the synchronously occurring reaching of its maximum initial value can be reset to zero by 3072. The initial values of the six Counters take a sawtooth, offset from each other by 600 Course on. As the value of uX increases, the frequency of this sawtooth rises History of the counter contents proportional to uX. Ahr maximum value remains at 3072 but unchanged.

Die Ausgänge des ersten, dritten und fünften Zählers, also jene der Zähler 43, 45 und 47 sind jeweils für sich auf die Eingänge dreier 12 x 10 Bit Cosinus-LesesDeicher 49,50 und 51 geschaltet, deren, der Spanne von Null bis 3600 entsprechender Eingangspegel mit 3072 gerade so groß gewählt ist, wie der - konstante -Maximalwert der Zählerinhalte.The outputs of the first, third and fifth counters, i.e. those of the Counters 43, 45 and 47 are each assigned to the inputs of three 12 x 10 bit cosine readers 49, 50 and 51, whose input level corresponds to the span from zero to 3600 with 3072 is selected to be just as large as the - constant - maximum value of the counter contents.

Am Ausgang der Cosinus-Lesespeicher 49, 50 und 51 entsteht also in digitaler Form ein symmetrisches Drehspannungssystem, dessen Frequenz über die Steuerspannung uX in quasistetiger Weise verstellt werden kann. Der Drehsinn dieses in digitaler Form vorliegenden Drehspannungssystem ist durch die entsprechende Verteilung der Rücksetzsignale auf die sechs Zähler 43 bis 48 so festgelegt, wie jener des sogenannten "Drehssannungssystems hinter den Fommutierunosimpedanzen".At the output of the cosine read-only memories 49, 50 and 51, in digital form a symmetrical three-phase voltage system, the frequency of which depends on the control voltage uX can be adjusted in a quasi-constant manner. The sense of rotation of this in digital The present three-phase voltage system is formed by the appropriate distribution of the Reset signals to the six counters 43 to 48 are set as that of the so-called "Torsional stress system behind the Fommutierunosimpedanzen".

Die in digitaler Form vorliegenden Ausgangsspannungen eRd , eSd und eTd der drei Cosinus-Lesespeicher 49, 50 und 51 sind nun ihrerseits jeweils dem Digitaleingang von einem von insgesamt drei multinlizierenden Digital-Analog-Wandlern 52, 53 und 54 zugeführt. Auf die Referenz-Eingänge dieser Digital-Analog-Wandler ist je eine der verketteten Spannungen am Ausgang der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Mmmutierungsimpedanzen" geschaltet.The output voltages eRd, eSd and eTd of the three cosine read-only memories 49, 50 and 51 are now on your part each to the digital input of one of a total of three multi-integrating digital-to-analog converters 52, 53 and 54 supplied. To the reference inputs of these digital-to-analog converters is one of the linked voltages at the output of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the muting impedances" switched.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Signale eRd sowie c eST dem Digital-Analog-Wandler 52, die Signale eSd , sowie c e eTR dem Digital-Analog-Wandler 53 und die Signale eTd sowie c e eRS dem Digital-Analog-Wandler 54 zugeführt.In the exemplary embodiment described, the signals eRd and c eST the digital-to-analog converter 52, the signals eSd, and c e eTR to the digital-to-analog converter 53 and the signals eTd and c e eRS are fed to the digital-to-analog converter 54.

Am Ausgang dieser Digital-Analog-Wandler erhält man damit in 6 analoger Form die Produkte eRd c . eST , CSd . c c c eTR und eT # c # eRS # diese werden addiert und die so entstehende Summe wird dann dem Eingang eines Reglers 55 mit Tiefpaßverhalten und Integralanteil zugeführt. Dieser Regler 55 liefert an seinem Ausgang wiederum die Eingangsspannung für den steuerbaren Impulsgenerator 40. Damit arbeitet dieser nahezu vollständig in digitaler Form aufgebaute phasenstarre Drehfeldregelkreis in grundsätzlich gleicher Weise wie jener, der zuvor anhand von Fig. 6 beschrieben wurde.At the output of this digital-to-analog converter, you get 6 analog Form the products eRd c. eST, CSd. c c c eTR and eT # c # eRS # these will be added and the resulting sum is then the input of a controller 55 with Low-pass behavior and integral component supplied. This controller 55 delivers on his Output, in turn, is the input voltage for the controllable pulse generator 40. Thus this phase-locked rotating field control circuit, which is almost completely digital, works in basically the same way as that previously described with reference to FIG. 6 became.

Wie bereits dargelegt wurde, stellt die damit vollständig beschriebene Glättungs-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Kommutierungsimpedanzen" die zweite Hauptkomponente der erfindungsgemäßen Einrichtung dar.As has already been explained, the is completely described Smoothing arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances" represents the second main component of the device according to the invention.

litt Anschluß hieran soll nun die dritte HauptkomponeJP erfindungsgemäßen Einrichtung beschrieben werden. Bei ihr handelt es sich um die Auslöse-Anordnung der Zündimpulse für die Thyristoren des maschinenseitigen Stromrichters. Sie wird erfindungsgemäß so ausgeführt, daß die Auslösung der Zündimpulse für die Thyristoren des maschinenseitigen Stromrichters ohne die Zwischenfügung irgendwelcher Zeitverzögerungsglieder unmittelbar durch die Ausgangsspannungen der der Synthese - Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Dmmutierungsimpedanzen" nachgeschalteten Glättungs-Anordnung oder hierzu synchrone Sinus-, Sägezahn- oder Dreiecksspannungen erfolgt. Dies kann zum einen in Anlehnung an die deutsche Hauptpatentanmeldung P 30 06 938.6 so geschehen, daß aus den Ausgangsspannungen der der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Fmmutierungsimpedanzen" nachgeschalteten Glättungs-Anordnung ein Drehspannungs-Hilfssystem gebildet wird, welches dieselbe Frequenz aufweist wie das Drehspannungssystem am Ausgang der Glättungs-Anordnung und in seiner Phasenlage gegenüber letzterem über eine Signalspannung verschoben werden kann und daß die Nulldurchgänge des genannten Drehspannungs-Hilfssystems direkt die Zündimpulse für die Thyristoren des maschinenseitigen Stromrichters auslösen Dabei kann das genannte Drehspannungs-Hilfssystem aus den Augenblickswerten von Teilspannungen am Ausgang der Glättungs-Anordnung derart gebildet werden, daß in einer für alle phasen zvklisch-symmetrischen Weise zu einer ersten Teilspannung des Drehspannungssystems am Ausgang der Glättungs-Anordnung jeweils mindestens eine weitere, zuvor mit einer Signalspannung u Z multiplizierte Teilspannung addiert oder von der ersten Teilspannung subtrahiert wird, wobei mindestens eine der zuvor mit der genannten Signalspannung u Z multiplizierten Teilspannungen des Drehspannungssystems am Ausgang der Glättungs-Anordnung sich nicht in Phase oder in Phasenopposition zur vorbenannten ersten Teilspannung befindet. Der gewünschte Wert des Zündverzögerungswinkels im maschinenseitigen Wechselrichter wird dann über die Größe der genannten Signalspannung uZ eingestellt.Following this, the third main component according to the invention is now supposed to suffer Facility to be described. It is the release arrangement the ignition pulses for the thyristors of the converter on the machine side. she will according to the invention designed so that the triggering of the firing pulses for the thyristors of the machine-side converter without the interposition of any time delay elements directly through the output voltages of the synthesis arrangement for the so-called "Three-phase voltage system behind the muting impedance" downstream smoothing arrangement or synchronous sine, sawtooth or triangular voltages are used. This can on the one hand based on the German main patent application P 30 06 938.6, that from the output voltages of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system a three-phase voltage auxiliary system behind the "muting impedance" smoothing arrangement is formed, which has the same frequency as the three-phase voltage system on Output of the smoothing arrangement and in its phase position compared to the latter a signal voltage can be shifted and that the zero crossings of said Three-phase auxiliary system directly generates the ignition pulses for the thyristors on the machine side The converter can trigger the three-phase auxiliary system from the Instantaneous values of partial voltages at the output of the smoothing arrangement formed in this way be that in a for all phases cyclic-symmetric way to a first Partial voltage of the Three-phase voltage system at the output of the smoothing arrangement in each case at least one further, previously multiplied by a signal voltage u Z Partial voltage is added or subtracted from the first partial voltage, with at least one of the partial voltages previously multiplied by said signal voltage u Z of the three-phase voltage system at the output of the smoothing arrangement is not in phase or in phase opposition to the aforementioned first partial voltage. The one you want The value of the ignition delay angle in the machine-side inverter is then about the size of the signal voltage uZ mentioned is set.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Bildung des genannten Drehspannungs-Hilfssystem (mit den Sternspannungen uRH , uSH und uTH ) aus dem Drehspannungssystem am Ausgang der ( lättungsanordnung gemäß Fig. 5 (mit den Sternspannungen uRF u SF und uTF ), wobei aus Gründen der zyklischen Symmetrie allerdings nur die Bildung der Spannung uRH skizziert ist. Die Bildung der Spannungen u SH und uTH geht aus dieser Darstellung durch zvklische Vertauschung der Indices R, S und T hervor.Fig. 8 shows an embodiment for the formation of the aforesaid Three-phase voltage auxiliary system (with the star voltages uRH, uSH and uTH) from the three-phase voltage system at the output of the (smoothing arrangement according to FIG. 5 (with the star voltages uRF and SF and uTF), although for reasons of cyclic symmetry only the formation the voltage uRH is sketched. The formation of the voltages u SH and uTH stops this representation by interchanging the indices R, S and T.

In diesem Ausführungsbeispiel dient uRF als erste TeilsDannung des Drehspannungssystems am Ausgang der Glättungs-Anordnung infolgedessen direkt zur Summicrstelle 56 geführt. Al weitere Teilspannungen dienen uSF und nochmals uRF . Davon wird uRF in einem ersten Multinlizierer 57 mit der Signalspannung uZ multipliziert, anschließend in einem ersten Proportionalglied 5 mit dem Faktor 3 gewichtet und schließlich mit einem inuszeichen versehen, zur Summierstelle 56 geführt. Auf einem anderen Pfad wird die genannte Signalspannung uZ in einem zweiten Prooortionalglied 59 mit dem Faktor 3 gewichtet, anschließend über eine Begrenzerstufe 60 auf uZmax = 10V limitiert und dann dem zweiten Multiplizierer 61 zugeführt, in welchem die Multinlikation mit uSF vorgenommen wird. Das am Ausgang dieses Multiplizierers 61 entstehende Signal wird, mit einem Minuszeichen versehen, zur Summierstelle 56 geführt, an welcher dann insgesamt die Spannung uRH ansteht.In this exemplary embodiment, uRF serves as the first part of the voltage Three-phase voltage system at the output of the smoothing arrangement as a result directly to Summicrstelle 56 led. Al further partial voltages serve uSF and again uRF . Of this, uRF is multiplied by the signal voltage uZ in a first multiplier 57, then weighted by a factor of 3 in a first proportional term 5 and finally provided with an minus sign, led to summing point 56. On one others The said signal voltage uZ becomes a second path Proportional element 59 weighted by a factor of 3, then via a limiter stage 60 limited to uZmax = 10V and then fed to the second multiplier 61, in which the multinlication is carried out with uSF. The one at the output of this multiplier 61 resulting signal is provided with a minus sign to summing point 56 out, at which the total voltage uRH is then applied.

Aus Fig. 9 aeht hervor, daß fr uZ = OV der Spannungszeiger URH mit dem Spannungszeiger URF zusammenfällt und daß sich für steigende Werte von u Z der Spannungszeiger URH gegenüber dem Spannungszeiger URF stetig in zeitlich voreilender Richtung verschiebt. Bei uZ = uZmax = 10V hat diese Voreilung einen elektrischen Winkel von # = 1500 erreicht.From Fig. 9 it can be seen that for uZ = OV the voltage vector URH with coincides with the voltage vector URF and that for increasing values of u Z the Voltage phasor URH with respect to the voltage phasor URF steadily in advance in time Direction shifts. At uZ = uZmax = 10V this lead has an electrical one Angle of # = 1500 reached.

In diese Fig. 9 ist auch der Spannungszeiger c ER am Ausgang der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Kommutierungsimpedanzen" eingetragen. Er stellt die Eingangsspannung der Glättungsanordnung gemäß Fig. 5 dar. Infolge der Tiefpaßwirkung dieser Glrttungs-Anordnung eilt der Spannungszeiger URF an deren Ausgang dem Spannungszeiger c # ER an ihrem Eingang um den frequenzabhängigen Winkel # nach.In this FIG. 9, the voltage vector c ER is also at the output of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances". It represents the input voltage of the smoothing arrangement according to FIG the low-pass effect of this smoothing arrangement is followed by the voltage vector URF Output the voltage vector c # ER at its input by the frequency-dependent angle # after.

Sofern der maschinenseitige Stromrichter, wie in Fig. 2 dargestellt, in Drehstrom-Brückenschaltung ausgeführt ist, und vom maschinenseitigen Gatesteuergerät bei jedem Nulldurchgang von URH von nositiven nach negativen Werten eine Zündung desjenigen Thyristors TAR ausgelöst wird, dessen Anode an die Maschinenklemme mit der Sternspannung uR angeschlossen ist und von diesem Gatesteuergerät bei jedem Nulldurchgang von uRH von negativen nach positiven Werten eine Zündung desjenigen Thyristors T ausgelöst wird, dessen Kathode an die Maschinenklemme uR an geschlossen ist und sofern die Zündung der restlichen Thyristoren TAS und T KS sowie TAT und TKT in zyklisch-symmetrischer Weise durch die Spannungen uSH und uTH ausgelöst wird, ergibt sich damit bei einer Signalspannung uZ = OV im maschinenseitigen Stromrichter ein Zündverzögerungswinkel von αM = 150° + # , der sich mit steigenden Werten von uZ stetig verringert, bie uZ = 1/3 # uZmax den Wert αM = 90° + # annimmt und bei uZ = uZmax (=1oV) schließlich den Wert αM = # erreicht.If the machine-side converter, as shown in Fig. 2, is designed in a three-phase bridge circuit, and from the machine-side gate control unit an ignition at each zero crossing of URH from positive to negative values of the one Thyristor TAR is triggered, its anode to the machine terminal is connected to the star voltage uR and from this gate control device to each Zero crossing of uRH from negative to positive values an ignition of the one Thyristor T is triggered, the cathode of which is connected to the machine terminal uR at is and provided the ignition of the remaining thyristors TAS and T KS as well as TAT and TKT is triggered in a cyclically symmetrical manner by the voltages uSH and uTH, This results in a signal voltage uZ = OV in the converter on the machine side an ignition delay angle of αM = 150 ° + #, which increases with increasing values continuously reduced by uZ, until uZ = 1/3 # uZmax assumes the value αM = 90 ° + # and at uZ = uZmax (= 1oV) finally the value αM = # is reached.

rie dritte Hauptkomponente der erfindungsgemäßen Einrichtung, die Auslöse-Anordnung der Zündimpulse für die Thyristoren des maschinenseitigen Stromrichters1 kann zum andern in vorteilhafter Weise auch derart realisiert werden, daß die Auslösung der Zündimpulse für die Thyristoren unmittelbar dann erfolgt, wenn die Ausgangsspannungen der der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Kommutierungsimpedanzen" nachgeschalteten Glättungs-Anordnung oder hierzu syncrone Sinus- Säge@ah@@ @der Draieckspannungen denselben Betrag aufweisen wie eine Signalspannung uZ und daß der gewünschte Wert des Zündverzögerungswinkels im maschinenseitigen Stromrichter ffiber die Größe dieser Signalspannung uZ eingestellt wird.rie third main component of the device according to the invention, the Triggering arrangement of the ignition pulses for the thyristors of the converter on the machine side 1 can on the other hand be realized in an advantageous manner in such a way that the triggering the firing pulses for the thyristors takes place immediately when the output voltages that of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances" downstream smoothing arrangement or syncrone sinus saw @ ah @@ @der Draieck voltages have the same amount as a signal voltage uZ and that the desired value of the ignition delay angle in the converter on the machine side ff is set via the magnitude of this signal voltage uZ.

Eine solche Auslöse-Anordnung der Zündimpulse für die Thyristoren im maschinenseitigen Stromrichter kann z.B. derart ausgeführt werden, daß die in Fig. 7 mit YZ1, YZ2' YZ3, YZ4, yz5 und gekennzeichneten inhalte der sechs rücksetzbaren Vorwärts zähler 43, 44, 45, 46, 47 und 48 je einem von sechs digitalen Vergleichern zugeführt werden, in welchem diese Zählerinhalte YZ1 bis YZ6 mit der zuvor in einem Analog-Digital-Wandler ins Digitale übersetzte Signalspannung uZ verglichen werden. Die digitalen Ausgangssignale dieser sechs Vergleicher seien mit YK# (# = 1 bis 6 ) bezeichnet. Dabei ist YK# logisch O, solange YZ#(# = 1 bis 6 ) kleiner ist als u Zd (u Zd ist der ins Digitale gewandelte Wert der Signalspannung uz) und YK# ist logisch 1, wenn yzF = uZd oder größer als uZd ist.Such a triggering arrangement of the firing pulses for the thyristors in the The machine-side converter can be designed, for example, in such a way that the components shown in Fig. 7 marked with YZ1, YZ2 'YZ3, YZ4, yz5 and the contents of the six resettable Up counters 43, 44, 45, 46, 47 and 48 each one of six digital comparators are supplied, in which these counter contents YZ1 to YZ6 with the previously in one Analog-digital converter converted into digital signal voltage uZ are compared. The digital output signals of these six comparators are assumed to be YK # (# = 1 to 6). YK # is logically 0 as long as YZ # (# = 1 to 6) is smaller than u Zd (u Zd is the digitally converted value of the signal voltage uz) and YK # is Logical 1 if yzF = uZd or greater than uZd.

In Fiq. 10 ist dies ffir einen Yanal noch anschaulich dargestellt.In Fiq. 10 this is clearly shown for a Yanal.

Dort wird die Signalspannung uZ zunächst in einem Analog-Digital-Wandler 62 in den digitalen Wert uZd gewandelt und dann einem digitalen Vergleicher 63 vorgegeben,-welchem auch der Inhalt YZ1 des rücksetzbaren Vorwärts zählers 43 (aus Fig. 7) zugeführt wird.There the signal voltage uZ is first converted into an analog-to-digital converter 62 converted into the digital value uZd and then given to a digital comparator 63 -which the content YZ1 of the resettable up counter 43 (from FIG. 7) is also supplied will.

Der Vergleicher 63 liefert an seinem Ausgang das binäre Signal y r . Dieses weist den Wert logisch 0 auf, solange YZ1 kleiner ist als uZd und es nimmt den Wert logisch 1 an, wenn YZ1 gleich oder größer als Zd ist.The comparator 63 supplies the binary signal y r at its output . This has the value logic 0 as long as YZ1 is smaller than uZd and it takes the value logical 1, if YZ1 is equal to or greater than Zd.

Die Bildung der binären Signale YK2 K2 bis y geht aus dieser Darstellung durch Fortschreibung der Indices von 2 bis 6 hervor.The formation of the binary signals YK2 K2 to y is based on this representation by updating the indices from 2 to 6.

Sofern der maschinenseitige Stromrichter, wie in Fig. 2 dargestellt, in Drehstrom-Brückenschaltung ausgeführt ist, und vom maschinenseitigen Gatesteuergerät bei jedem Übergang des binären Signals YR1 vom Wert logisch 0 auf den Wert logisch 1 eine Zündung desjenigen Thyristors TAS ausgelöst wird, dessen Anode an die Maschinenklemme mit der Sternspannung uS angeschlossen ist und von diesem Gatesteuergerät bei jedem Ubergang des binären Signals YK4 K4 vom Wert logisch 0 auf den Wert logisch 1 eine Zündung desjenigen Thyristors T KS ausgelöst wird, dessen Kathode an die Maschinenklemme mit der Sternspannung US angeschlossen ist unc sofern die Zündung der restlichen Thyristoren TAT und T ihre sowie TAR und T KR in zyklisch-symmetrischer Weise durch die Signale und Y k6 sowie YK5 und YK2 ausgelöst wird, ergibt sich damit bei einer Signalspannung uZ = 1/6 UZmax (# uZd = 512) im maschinenseitigen Stromrichter ein Zündverzögerungswinkel von αM = 0°, der sich mit steigenden Werten von uZ stetig erhöht, bei uZ = 2/6 # uZmax (= u Zd = 1024) den Wert αM = 60°, bei Z = 3/6 @ uZmax (# uZd = 1536 ) den Wert MM = 1200 und bei = = 4/6 @ uZmax (# u = 2048 ) den Wert C = 1800 erreicht.If the machine-side converter, as shown in Fig. 2, is carried out in three-phase bridge circuit, and from machine-side Gate control unit at each transition of the binary signal YR1 from the value logic 0 the value of logic 1 an ignition of that thyristor TAS is triggered whose Anode is connected to the machine terminal with the star voltage uS and from this gate control device with each transition of the binary signal YK4 K4 of the value logical 0 to the value logical 1 an ignition of that thyristor T KS is triggered, whose cathode is connected to the machine terminal with the star voltage US unc provided the ignition of the remaining thyristors TAT and T theirs as well as TAR and T KR in a cyclically symmetrical manner by the signals and Y k6 as well as YK5 and YK2 is triggered, this results in a signal voltage uZ = 1/6 UZmax (# uZd = 512) an ignition delay angle of αM in the converter on the machine side = 0 °, which increases steadily with increasing values of uZ, at uZ = 2/6 # uZmax (= u Zd = 1024) the value αM = 60 °, at Z = 3/6 @ uZmax (# uZd = 1536) den Value MM = 1200 and at = = 4/6 @ uZmax (# u = 2048) the value C = 1800 is reached.

Zd Im folgenden soll nun die vierte Hauptkomponente der erfindungsgemäßen Einrichtung beschrieben werden. Bei ihr handelt es sich um eine Kompensations-Anordnung, welche statische und/oder dynamische, frequenzabhängige Veränderungen des Zündverzögerungswinkels im maschinenscitigen Stromrichter, welche von der, de Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Dmmutierungsimpedanzen" nachgeschalteten Glättungs-Anordnung verursacht werden, über eine zusätzliche statische und/oder dynamische Beeinflussung des Zündverzögerungswinkels im maschinenseitiaen Stromrichter wieder ausgleicht. Zd In the following, the fourth main component of the invention Facility to be described. It is a compensation arrangement, which static and / or dynamic, frequency-dependent changes in the ignition delay angle in the machine-based converter, which is used by the, de synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the Dmmutierungsimpedanzen" downstream Smoothing arrangement caused by an additional static and / or dynamic influencing of the ignition delay angle in the converter on the machine side rebalances.

Dies kann in sehr vorteilhafter Weise über eine zusätzliche statische und/oder dynamische Beeinflussung der bereits mehrfach genannten Signalspannung uZ geschehen. Für die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hierzu sei angenommen, daß einer erfindungsgemäßen Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den hmmutierungsimpedanzen" gemäß Fig. 4 eine Glättungs-Anordnung für das " Drehspannungssystem hinter den Fmmutierungsimpedanzen" gemäß Fig. 5 nachgeschaltet ist und daß die hieran angeschlossene Auslöse-Einrichtung der Zündimpulse für die Thyristoren des maschinengeführten Stromrichters gemäß Fig. 8 realisiert ist. Unter diesen Umständen ergeben sich für die Abhängigkeit des Zündverzögerungswinkels 4 im maschinenseitigen Stromrichter von der dortigen Frequenz fM einerseits und von der Signalspannung uZ andererseits XZrven, wie sie in Fig. 11 dargestellt sind. Bei einer Erhöhung der Frequenz zum im Ankerteil der Maschine erhöht sich danach der Zündverzöherungswinkel αM im maschinenseitigen Stromrichter. dieser, meist sehr unerwünschte Effekt kann nun z.B. dadurch aufgehoben werden, daß der Auslöse-Einrichtung der Zündimpulse für die Thyristoren des maschinengeführten Stromrichters eine Anordnung vorgeschaltet wird, wie sie in Fig. 12 skizziert ist. Deren Ausgangsspannung ist die Signalspannung uZ. Sie wird von einem Funktionsgenerator 64 geliefert, an dessen Eingang eine Summenspannung uSu wirksam ist. In diesem Funktionsgenerator 64 ist zwischen dessen Eingangsspannung usu und dessen Ausgangsspannung u ein Zusammenhang uZ = f ( usu ) derart hergestellt, daß es sich bei der resultierenden Funktion M = αM ( uSu ) um eine vollständige lieare Funktion handelt.This can be done in a very advantageous manner via an additional static and / or dynamic influencing of the signal voltage already mentioned several times happen uZ. For the description of an exemplary embodiment, it is assumed that that a synthesis arrangement according to the invention for the so-called "three-phase voltage system behind the hmmutierungsimpedanzen "according to FIG. 4 a smoothing arrangement for the "Three-phase voltage system behind the muting impedance" according to FIG is and that the trigger device connected to the ignition pulses for the Thyristors of the machine-controlled converter according to FIG. 8 is realized. Under These circumstances result in the dependence of the ignition delay angle 4 in the machine-side converter from the local frequency fM on the one hand and from the signal voltage uZ on the other hand XZrven, as shown in FIG. If the frequency is increased in the armature part of the machine then increases the ignition delay angle αM in the converter on the machine side. this one, mostly very undesirable effect can now be canceled, for example, by using the triggering device the firing pulses for the thyristors of the machine-controlled converter an arrangement is connected upstream, as it is sketched in FIG. Their output voltage is the signal voltage uZ. It is supplied by a function generator 64, to whose Input a sum voltage uSu is effective. In this function generator 64 is there is a relationship between its input voltage usu and its output voltage u uZ = f (usu) produced in such a way that the resulting function M = αM (uSu) is a complete linear function.

Die genannte Summenspannung USu entsteht ihrerseits dadurch, daß zur Eingangsspannung UGM des maschinenseitigen Gatesteuergeräts die Ausgangsspannung eines weiteren Funktionsgenerators 65 addier wird. Dessen Eingangsspannung ufM ist der Frequenz zum im maschinenseitigen Stromrichter proportional. Zwischen dieser Eingangsspannung ufM und der Ausgan-gsspannung u Ko dieses Funktionsgenerators 65 ist nun ein Zusammenhang u Ko = f ( ufM ) derart hergestellt, daß bei wachsender Frequenz zum im maschinenseitigen Stromrichter die Summenspannung usu am Eingang des Funktionsgenerators 64 jeweils gerade so weit verringert wird, daß der Zündverzögerungswinkel unverändert bleibt, daß also gilt: αM = α (uGM) # f Wie eingangs bereits ausgeführt wurde, kann die erste Hauptkomponente der erfindungsgemäßen Einrichtung, die Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Kommutierungsimpedanzen" auch bei der Realisierung einer Einrichtung nach Anspruch 2 der Hauptpatentanmeldung P 30 06 938.6 sehr vorteilhaft Verwendung finden, nämlich bei der Blockierung der Auslösung oder der Weiterleitung jeglicher weiterer Zündimpulse für den maschinenseitigen Stromrichter in jenem Zeitraum, welcher mit der Auslösung des letzten Zündimpulses beginnt und endet, wenn die damit eingeleitete Konnutierung mit Sicherheit abgeschlossen ist.Said total voltage USu in turn arises from the fact that to the Input voltage UGM of the machine-side gate control device is the output voltage a further function generator 65 is added. Whose input voltage is ufM proportional to the frequency in the converter on the machine side. Between this Input voltage ufM and the output voltage u Ko of this function generator 65 a connection u Ko = f (ufM) is now established in such a way that with increasing Frequency for the total voltage usu at the input in the converter on the machine side of the function generator 64 is reduced just enough that the ignition delay angle remains unchanged, so that the following applies: αM = α (uGM) # f As at the beginning has been carried out, the first main component of the device according to the invention, the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances" also when realizing a device according to claim 2 of the main patent application P 30 06 938.6 find very advantageous use, namely when blocking the Triggering or forwarding of any further ignition pulses for the machine-side Converter in the period that begins with the triggering of the last ignition pulse begins and ends when the conversation initiated with it has been concluded with certainty is.

Wie aus Fig. 4 und der dazu bereits gegebenen Erläuterung unmittelbar hervorgeht, ist die Summe der beiden, im Simulationsnetzwerk 16 erzeugten Spannungen eI und ell der jeweiligen, momentan wirksamen Kommutierungsspannung direkt proportional: di eI+ eII = c # ( LK # + RK # i ) dt Mit Beginn der wommutierunq nimmt diese Summenspannung e + e einen sehr erheblichen Wert an. Mit Abschluß der Kommutierung geht ihr Betrag auf sehr geringe Werte zurück. Es liegt also nahe, diese in einfacher Weise zu gewinnende Spannung für die Realisierung der beschriebenen Blockierung heranzuziehen, derart, daß diese Blockierung jeweils durch den zuletzt ausgelösten Zündimpuls eingeleitet wird und zumindest so lange aufrecht erhalten bleibt, bis der Betrag der jeweiligen, momentan wirksamen Rommutierungsspannung einen unteren Grenzwert unterschreitet.As can be seen directly from FIG. 4 and the explanation already given is the sum of the two voltages generated in the simulation network 16 eI and ell are directly proportional to the respective, momentarily effective commutation voltage: di eI + eII = c # (LK # + RK # i) dt With the beginning of the wommutierunq this sum voltage e + e assumes a very considerable value. With the conclusion of the In commutation, their amount goes back to very low values. So it stands to reason this voltage, which can be obtained in a simple manner, for the implementation of the described To use blocking, such that this blocking by the last triggered ignition pulse is initiated and maintained at least as long remains until the amount of the currently effective Rommutierungs voltage falls below a lower limit value.

Eine etwas genauere Betrachtung zeigt, daß für diesen Zweck in den drei Simulationsnetzwerken 16 die erste Teilspannung eI, die dem betreffenden, von der Maschine wegfließenden Strom proportional ist, auch entfallen darf, daß also dort lediglich eine Snannung eB zu erzeugen ist, die der Anderungsgeschwlndigkeit des betreffenden, von der Maschine wegfließenden Stromes direkt proportional ist. Die so entstehenden drei Nommutierungs-Signalspannungen eBR , eBS und eBT werden bei der REalisierung der beschriebenen Blockierung nun deratr herangezogen, daß diese Blockierung jeweils durch den zuletzt ausgelösten Zündimpuls eingeleitet wird und zumindest so lange aufrecherhalten bleibt, bis der Betrag der die momentane Nommutierung kennzeichnenden Sommutierungs-Signalspannungen einen l7neoren Grenzwert unterschreitet.A closer look shows that for this purpose in the three simulation networks 16, the first partial voltage eI, the relevant from the current flowing away from the machine is proportional, it may also be omitted, so that only a voltage eB is to be generated there, that of the rate of change of the relevant current flowing away from the machine is directly proportional. The three normal mutation signal voltages eBR, eBS and eBT that are created in this way are in the implementation of the blocking described, the fact that this blocking is initiated by the last triggered ignition pulse and at least until the amount of the current Commutation signal voltages characterizing normalization have a neutral limit value falls below.

Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Synthese-Anordnung für die Kommutierungs-Signalspannungen eBR , eBS und eBT . Darin ist 66 das für Kommutierungsvorgänge gültige Ersatzschaltbild der drehfelderregten Stromrichter-Synchronmaschine mit iR , iS und iT dls von der Maschine wegfließenden Strömen sowie uR , uS und uT als Sternspannungen von den zuqehörigen Ankerklemmen der Maschine zu deren vorhandenem oder gedachtem stern punkt. Die Ströme iR , iS und iT fließen durch die Primärwicklungen dreier Stromwandler 67, 68 und 69. Sie besitzen das Übersetzungsverhältnis # . Infolgedessen fließen durch ihre Sekundärwicklungen die Ströme # # iR # # # iS und # # iS und $ # iT # diese werden in einem Simulationsnetzwerk 70 je einer Drossel mit der Induktivität LB zugeführt. Infolgedessen entstehen an den Drosseln die diR diS diT Spannungen eBR = LB # , eBS = LB # und eBT = LB # dt dt dt welche wunschgemäß den betreffenden Stromänderungsgcschwindigketten proportional sind und damit die drei Kommutierungs-Signal Spannungen darstellen.13 shows an embodiment of the synthesis arrangement according to the invention for the commutation signal voltages eBR, eBS and eBT. In there is 66 that for Commutation processes valid equivalent circuit diagram of the rotary field excited converter synchronous machine with iR, iS and iT dls currents flowing away from the machine as well as uR, uS and uT as Star voltages from the associated anchor terminals of the machine to the existing one or imagined star point. The currents iR, iS and iT flow through the primary windings three current transformers 67, 68 and 69. They have the transformation ratio #. Consequently The currents # # iR # # # iS and # # iS and flow through their secondary windings $ # iT # these are each a choke with the inductance in a simulation network 70 LB supplied. As a result, the diR diS diT voltages arise at the chokes eBR = LB #, eBS = LB # and eBT = LB # dt dt dt which, as requested, the relevant Stromänderungsgcschwindigketten are proportional and thus the three commutation signal Represent tensions.

n Fig. 14 ist ein Ausftihrungsbeispiel für eine Verriegelungseinheit dargestellt, welche die beschriebene blockierung der Zündimpulse für die Thyristoren des maschinenseitigen Stromrichters bewirkt. 14 is an exemplary embodiment for a locking unit shown, which the described blocking of the firing pulses for the thyristors of the machine-side converter causes.

Deren Eingangssignale sind zum einen die gemäß Fig. 13 gebildeten Eommutierungs-Signalspannungen eBR , eBS und e BT und zum anderen die Sternspannungen uRH , u511 und uTH des Drehspannungs-Hilfssydie aus den Augenblickswerten von Teilspannungen des anker-Drehspannungssystems bit den Sternspannungen uR , uS und uT derart gebildet werden, daß in einer für alle-drei Phasen zyklischsymmetrischen Weise zu einer ersten Teilspannung des Anker-Drehspan nungssystems jeweils mindestens eine weitere, zuvor mit einer Si -gnalspannung uGM multiplizierte Teilspannung des Anker-Drehspannungs systems addiert oder von der ersten Teilspannung subtrahiert wird, wobei mindestens eine der zuvor mit der genannten Signalspannung uGM multiplizierten Teilspannungen des Anker-Drehsoannungssystem sich nicht in Phase oder in Phasenopposition zur vorgenannten ersten Teilspannung befindet. Ein ins Einzelne gehendes Ausführungsbeispiel für eine derartige Bildung des Drehspannungs-Hilfssystems (mit den Sternspannungen URH , USH und uTH ) aus den Augenblickswerten von Teilspannungen des Anker-Drehspannungssystems (mit den Sternspannungen uR , uS und uT ) ist in der Hauptpatentanmeldung P 30 o6 938.6 anhand der dortigen Fig. 3 beschrieben.Their input signals are, on the one hand, those formed according to FIG Eommutation signal voltages eBR, eBS and e BT and, on the other hand, the star voltages uRH, u511 and uTH of the three-phase auxiliary voltage from the instantaneous values of partial voltages of the armature three-phase voltage system bit the star voltages uR, uS and uT formed in this way that in a cyclically symmetric manner for all-three phases to a first Partial voltage of the armature rotary tensioning system in each case at least one more, previously Partial voltage of the armature three-phase voltage multiplied by a Si signal voltage uGM systems is added to or subtracted from the first partial voltage, at least one the partial voltages of the previously multiplied by the mentioned signal voltage uGM Armature rotary tension system is not in phase or in phase opposition to the aforementioned first partial voltage is located. A detailed exemplary embodiment for such a formation of the three-phase voltage auxiliary system (with the star voltages URH , USH and uTH) from the instantaneous values of partial voltages of the armature three-phase voltage system (with the star voltages uR, uS and uT) is in the main patent application P 30 o6 938.6 is described with reference to FIG. 3 there.

Die Sternspannungen des Drehspannungs-Hilfssystems sind nun einzeln auf die Eingänge von drei Kommparatoren 71, 72 und 73 geschaltet, deren Ausgänge bei positivem Eingang ein logisches 1-Signal und bei negativem Eingang ein logisches O-Signal abgeben. Diese Ausgänge der Komparatoren sind wiederum einzeln auf die Eingänge von drei digitalen "Abtast- und Haltegliedern" ( engl. Sample and Hold-Units ) 74, 75 und 76 geführt, die ihren Abtast- bzw. Halte-Befehl gemeinsam von einem UND-Glied 77 erhalten. Weist dessen Ausgang ein logisches 1-Signal auf, so sind die Schalter der digitalen Abtast- und Halteglieder 74, 75 und 76 geschlossen und die letztgenannten kef4r.4en sich infolgcdessen I Zustand des Abtastend, d.h. der Informationsübernahme. Umgekehrt, bei einem logischen O-Signal am Ausgang des UND-Gliedes 77 sind die Schalter der digitalen Abtast- und Halteglieder geöffnet und die letztgenannten befinden sich infolgedessen im Zustand des Haltens, d.h. sie trennen ihre Eingänge ab, blockieren also die )hformationsübernahme und halten an ihren Ausgängen die zuletzt übernommenen Eingangssignale gespeichert. Die AUsgangssignale der digitalen Abtast- und Halteglieder bilden das sogenannte verriegelte Spannungssystem mit den digitalen Signalen uRv , uSV und und .The star voltages of the three-phase auxiliary system are now individual connected to the inputs of three commparators 71, 72 and 73, their outputs with a positive input a logic 1 signal and with a negative input a logic one Issue an O signal. These outputs of the comparators are in turn individually on the Inputs of three digital "sample and hold units" ) 74, 75 and 76, which have their sample and hold commands together from a AND gate 77 received. If its output has a logic 1 signal, then the switches of the digital sample and hold elements 74, 75 and 76 are closed and the last-mentioned keys are due to their I state of the scanning, i.e. the Information transfer. Conversely, if there is a logical 0 signal at the output of the AND element 77 the switches of the digital sample and hold elements are open and the latter are consequently in the holding state, i.e. they disconnect their inputs off, i.e. block the information transfer and hold on to theirs The last accepted input signals are saved at the outputs. The output signals of the digital sample and hold elements form the so-called interlocked voltage system with the digital signals uRv, uSV and and.

Für die Funktionsbeschreibung der in Fig. 14 dargestellten Verriegelungseinheiten wird angenommen, daß am Ausgang der UND-Schaltung 77 ein 1-Signal ansteht, die Schalter der Abtast- und Halteglieder 74, 75 und 76 also geschlossen sind und als nächster Nulldurchgang im Drehspannungs-Hilfssystem derjenige erfolgt, bei dem die Spannung uRH von positiven nach negativen Werten überwechselt. Dieser Übergang führt zum einen dazu, daß eine Zündung desjenigen Thyristors TAR ausgelöst wird, dessen Anode an die Maschinenklemme mit der Sternspannuno uR angeschlossen ist und er führt zum anderen dazu, daß die monostabile Eppschaltung 78 in ihren metastabilen Zustand versetzt wird, aus welchem sie erst nach Ablauf eines Zeitintervalls von d t1 t 20 psec wieder zurückkippt. Dieses Zeitintervall ist etwas größer gewählt als jenes, welches nach dem 1-0-Übergang des digitalen Signals uRV bis zum hierdurch ausgelösten Ansteigen des Stromes durch den Thyristor TAR verstreicht.For the functional description of the locking units shown in FIG it is assumed that a 1-signal is present at the output of the AND circuit 77, the switches the sample and hold members 74, 75 and 76 are therefore closed and next Zero crossing in the three-phase voltage auxiliary system is the one at which the voltage uRH changed from positive to negative values. This transition leads to one to the fact that an ignition of that thyristor TAR is triggered whose anode is connected to the machine terminal with the star voltage uR and it leads to others cause the monostable EPP circuit 78 to be in its metastable state is offset, from which it is only after a time interval of d t1 t 20 psec tilts back again. This time interval is chosen to be somewhat larger than that which after the 1-0 transition of the digital signal uRV up to the one triggered by it Increase in the current through the thyristor TAR elapses.

Der Uberganq der monostabilen Fitpschaltunq 78 aus ihrem stabilen in ihren metastabilen Zustand hat inzwischen dazu geführt, daß das UND-Glied 77 an seinem Ausgang vom logischen 1-Signal auf ein logisches O-Signal übergewechselt ist und damit die Abtast- und Halt glieder 74, 75 und 76 in den Zustand "Halten" versetzt hat.The transition of the monostable fit circuit 78 from its stable in its metastable state has meanwhile led to the AND gate 77 changed over at its output from a logic 1 signal to a logic 0 signal is and thus the sample and hold members 74, 75 and 76 in the "Hold" state has shifted.

Noch vor dem Zurückkippen der monostabilen Fippschaltung 78 in ihren stabilen Zustand ist außerdem der Strom iR durch den Thyristor TAR massiv angestiegen, was seinerseits dazu geführt hat, daß die Beträge der Kommutierungs-Signalspannungen eBR und eBT ihre untere Grenzwerte E Bo überschritten haben. Dies führte wiederum dazu, daß die Betrags-Komparatoren 79 und 80 an ihren Eingängen die kmmutierungs-Signalspannungen eBR bzw. eBT anliegen haben und an ihren Ausgängen vom logischen O-Signal auf ein logisches 1-Signal übergewechselt sind. Letzteres rief am Ausgang des NOR-Gliedes 81 ein logisches O-Signal hervor, welches vom "0 auf 1 - Verzögerungsglied" 82 sofort an das UND-Glied 77 weitergegeben wurde. Dieser Vorgang war vollständig abgeschlossen, bevor die monostabile Kippschaltung wieder in ihren stabilen Zustand zurückkehrte. Infolgedessen blieb der Ausgang des UND-Gliedes auf dem Wert logisch 0 und die Abtast- und Halteglieder verblieben im Zustand "Halten" und diese Verhältnisse bleiben weiterhin so lange unverändert, bis der Thyristor TAR den vollen Gleichstrom übernommen hat und damit die durch den Übergang der Spannung uRH von positiven auf negative Werte ausgelöste Kommutierung vollständig abgeschlossen ist.Before tilting back the monostable flip-flop 78 in their stable state, the current iR through the thyristor TAR has also increased massively, which in turn has led to the magnitude of the commutation signal voltages eBR and eBT have exceeded their lower limit values E Bo. This in turn resulted to the fact that the magnitude comparators 79 and 80 at their inputs the kmmutierungs-signal voltages eBR or eBT are present and their outputs have the logical O signal on logic 1 signal have changed over. The latter called at the output of the NOR element 81 a logical 0 signal, which from "0 to 1 - delay element" 82 immediately was passed on to the AND gate 77. This process was completely completed, before the monostable multivibrator returned to its stable state. As a result, the output of the AND gate remained at the value logic 0 and the sampling and holding members remained in the "hold" state and these relationships continue to exist Unchanged until the thyristor TAR has taken over the full direct current and thus those caused by the transition of the voltage uRH from positive to negative values triggered commutation is completely completed.

Erst mit Abschluß dieser lömmutierung steigt der Strom iR t der dabei durch den Thvristor TAR fijetr nicht mPhr weiter ac, was dazu führt, daß die Beträge der Komkmmutierungs-Signalspannungen eBR und eBT unter ihre untere Grenzwerte E Bo absinken. Damit wechseln die Ausgänge der Betrags-mparatoren 79 und 80 auf ein logisches 1-Signal über, was zur Folge hat, daß der Ausgang des NOR-Gliedes 81 vom Signal logisch 0 wieder auf das Signal logisch 1 übergeht. Diesc deformation wird vom "0 auf 1-Verzögerungsglied" 52 mit einer Verzögerung von 2 t2 # 30 psec an das UND-Glied 77 weitergegeben, welches die Abtast- und Halteglieder 74, 75 und 76 wieder in den Zustand "Abtasten" zurückversetzt, deren Schalter also wieder schließt. Die Einfügung des genannten Verzögerungsintervalles #t2 stellt sicher, daß zuvor die dem Abschluß der kommutierung eventuell noch nachfolgenden Ausgleichsvorgänge im Hilfsspannungssystem uRH , uSH und uTH ausreichend abgeklungen sind.Only with the conclusion of this muting does the current iR t increase through the thvristor TAR fijetr not mPhr further ac, which leads to the amounts the commutation signal voltages eBR and eBT below their lower limit values E. Bo sink. The outputs of the amount calculators 79 and 80 thus change to on logic 1 signal over, which has the consequence that the output of the NOR gate 81 from Signal logical 0 back to signal logical 1 transforms. The SC deformation is triggered by the "0 to 1 delay element" 52 with a delay of 2 t2 # 30 psec passed on to the AND gate 77, which is the sample and hold elements 74, 75 and 76 are reset to the "scanning" state, so their switches closes again. The insertion of said delay interval # t2 represents make sure that before the completion of the commutation possibly still following Compensation processes in the auxiliary voltage system uRH, uSH and uTH subsided sufficiently are.

Die in Fig. 14 dargestellte Verriegelungseinheit arbeitet mit Hilfe der genannten Bausteine also wunschgemäß derart, daß dann, wenn durch den 1-0-Übegang des digitalen Signals uRV im maschinenseitigen Stromrichter eine Sommutierung ausgelöst wurde, in der darauffolgenden Zeit eine Informationsübernahme durch das sogenannte verriegelte Spannungssystem so lange blockiert wird, bis diese Hommutierung mit Sicherheit abgeschlossen ist und daß im Anschluß daran diese Informationsübernahme wieder freigegeben wird.The locking unit shown in Fig. 14 works with the aid of the mentioned modules so as desired in such a way that when through the 1-0 transition of the digital signal uRV is triggered in the converter on the machine side was, in the following time an information transfer by the so-called locked voltage system is blocked until this homutation with Security has been completed and that following this, this information transfer is released again.

Eine entsprechende Blockierung und anschließende Wiederfreigabe der Informationsübernahme durch das verriegelte Spannungssystem erfolgt in zyklisch-symmetrischer Weise unter Mitwirkung der Betrags-Komparat@ren 80 und 83, wenn die Kommutierung durch 0-1-Ubergang des binären Signals uTV hervorgerufen wurde, unter Mitwirkung der Betrags-Komparatoren 83 und 79, wenn die hmmutierung durch den 1-0-übergang des binären Signals uSV hervorgerufen wurde, unter -Mitwirkung der Bettrags-Komparatoren 79 und 80, wenn die iommutierung durch den 0-1-Übergang des binären Signals uRV hervorgerufen wurde, unter Mitwirkung der Betrags- Iomparatoren 80 und 83, wenn die Pommutierung durch den 1-0-Übergang des binären Signals uTV hervorgerufen wurde und schließlich unter Mitwirkung der Betrags-Komparatoren 83 und 79, wenn die Fommutierung durch den 0-1-Ubergang des binären Signals uSV hervorgerufen wurde.A corresponding blocking and subsequent re-release of the The interlocked voltage system accepts information in a cyclical-symmetrical manner Way with the participation of the amount comparators 80 and 83, if the commutation was caused by the 0-1 transition of the binary signal uTV, with assistance of the amount comparators 83 and 79, if the mutation is due to the 1-0 transition of the binary signal uSV was caused, with the assistance of the Bettrags comparators 79 and 80 when the iommutation by the 0-1 transition of the binary signal uRV was caused, with the assistance of the amount comparators 80 and 83, if the pommutation was caused by the 1-0 transition of the binary signal uTV and finally with the assistance of the amount comparators 83 and 79, if the fommutation was caused by the 0-1 transition of the binary signal uSV.

Die in Fig. 14 dargestellte Verriegelungseinheit stellt also insgesamt sicher, daß vorübergehende Einbrüche im Drehspannungs-Hilfssystem, welche durch Kommutierungen im maschinenseitigen Stromrichter hervorgerufen werden, nicht in das sogenannte verriegelte Spannungssystem übernommen werden und damit auch keine zusätzlichen, unerwünschten Zündvorgänge im maschinenseitigen Stromrichter auslösen.The locking unit shown in FIG. 14 thus represents a total of ensure that temporary drops in the three-phase auxiliary system caused by Commutations are caused in the converter on the machine side, not in the so-called interlocked voltage system can be taken over and thus also none trigger additional, undesired ignition processes in the converter on the machine side.

Lediglich der Vollständigkeit halber sollen nachfolgend noch die Verknüpfungen der digitalen Signale uRV , uSV und u TV des sogenannten verriegelten Spannungssystemsangegeben werden, welche erforderlich sind, wenn die Thyristoren des maschinenseitigen Stromrichters in vorteilhafter Weise mit Langzeit-Zündimpulsen beaufschlagt werden sollen. Dazu werden die insgesamt sechs Thyristoren des maschinenseitigen Stromrichters gemäß Fig. 2 wie folgt gekennzeichnet: Mit TAR tzw. TKR je@e Thyristoreen, deren Anode ( TAR ) bzw. Kathode ( T ) an die Maschinenklemme mit der Sternspannung uR angeschlossen sind, mit TAS bze. T KS jene Thyristoren, deren Anode ( TAS ) bzw. Kathode ( TpS ) an die Maschinenklemme mit der Sternspannung uS angeschlossen sind und mit TAT bzw. T KT jene Thyristoren, deren Anode (TAT ) bzw. kathode ) an die maschinenklemme mit der Sternspannung uT angeschlossen sind.The links below are only intended for the sake of completeness of the digital signals uRV, uSV and u TV of the so-called interlocked voltage system which are required when the thyristors of the machine-side converter should advantageously be applied with long-term ignition pulses. In addition the total of six thyristors of the machine-side converter according to Fig. 2 marked as follows: With TAR tzw. TKR je @ e Thyristoreen, their anode (TAR) or cathode (T) connected to the machine terminal with the star voltage uR are, with TAS bze. T KS those thyristors whose anode (TAS) or cathode (TpS ) are connected to the machine terminal with star voltage uS and with TAT or T KT those thyristors whose anode (TAT) or cathode ) at the machine terminals are connected to the star voltage uT.

Die Langzeit-Zündimpulse sind dann folgendermaßen zu generieren: Langzeit-Zündimpuls für TAR sofern u5V # URV = 1 TKT " uTV & uRV = 1 TAS " uTV & uSV = 1 T KR " URV P USV = 1 TAT " uRV & uTV =1 TKS " uSV & uTV =1 Aufgrund der während der Dauer der Kommutierungen im Anker-Drehspannungssystem hervorgerufenen, massiven Spannungseinbrüche, kann es sich nach dem Abschluß der Kommutierungen insbesondere in den bei der Bildung des Drehspannungs-Hilfssystems eingesetzten elektronischen Multiplizierern zu länger anhaltenden Ausgleichsvorgängen kommen, die ihrerseits zu unerwünschten Störungen bei der Auslösung der Zündimpulse führen können.The long-term ignition pulses are then to be generated as follows: Long-term ignition pulse for TAR if u5V # URV = 1 TKT "uTV & uRV = 1 TAS" uTV & uSV = 1 T KR "URV P USV = 1 TAT" uRV & uTV = 1 TKS "uSV & uTV = 1 Due to the during the duration of the commutations in the armature three-phase voltage system caused, massive Voltage dips, in particular, can occur after the commutation has been completed in the electronic ones used in the formation of the three-phase auxiliary system Multipliers lead to longer-lasting equalization processes, which in turn can lead to undesired interference when triggering the ignition pulses.

Um die Anforderungen an das dynamische Verhalten dieser Multiplizierer nicht zu hoch ansetzen zu müssen, kann es daher zweckmäßig sein, auch hei Verwendung des vorstehend beschriebenen Blockierungsprinzips die bei der Bildung des Drehspannungs-Hilfssystems verwendeten Spannungen des Anker-Drehspannungssystems durch die entsprechenden Spannungen am Ausgang der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Kommutierungsimpedanzen" zu ersetzen, das Drehspannungs-Hilfssystem also nicht aus den Augenblickswerten von Teilspannungen des Anker-Drehspannungssystems, sondern aus den Augenblickswerten von Teilspannungen des Drehspannungssystems am Ausgang-der Synthese-Anordnung für das sogenannte "Drehspannungssystem hinter den Dmmutierungsimpedanzen" zu bilden. Noch weiter können die Anforderungen an das dynamische Verhalten der genannten Multiplizierer abgesenkt werden, wenn das in dieser Weise verwendete Drehspannungssystem am Ausgang der Synthese-Anordnung für das sogenannte " Drehspannungssystem hinter den Zmmutierungsimpedanzen" zuvor noch einer geringfügigen Glättung unterzogen wird. Dies hat jedoch zur Folge, daß sich dann der Zündverzögerungswinkel αM im maschinenseitigen Srtomrichter wieder erhöht, wenn die Frquenz fM im Ankerteil der Maschine anwächst.To meet the requirements for the dynamic behavior of these multipliers It can therefore be useful not to have to set it too high, even when used of the blocking principle described above in the formation of the three-phase auxiliary system used voltages of the armature three-phase voltage system by the corresponding voltages at the output of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances "to replace the three-phase auxiliary system so not from the instantaneous values of partial stresses of the armature three-phase stress system, but from the instantaneous values of partial voltages of the three-phase voltage system am Output of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the Dmmutierungsimpedanzen ". The demands on the dynamic Behavior of said multipliers can be lowered when doing so in this way three-phase voltage system used at the output of the synthesis arrangement for the so-called "Three-phase voltage system behind the muting impedances" was a minor one before Is subjected to smoothing. However, this has the consequence that the ignition delay angle then changes αM in the machine-side converter increased again when the frequency fM im The anchor part of the machine grows.

Dieser Effekt kann z.B. dadurch aufgehoben werden, daß die Signals uGM über eine Anordnung gebildet wird, wie sie in Fig. 12 skizziert ist und anhand dieser Skizze bereits ausführlich beschrieben wurde. Jn dieser Beschreibung ist für den hier vorliegenden Fall lediglich die Signalspannung uZ durch die Signalspannung uGM zu ersetzen.This effect can be canceled, for example, by the signal uGM is formed via an arrangement as sketched in FIG. 12 and based on this sketch has already been described in detail. In this description is for the present case only the signal voltage uZ through the signal voltage to replace uGM.

Literaturnachweis: Lit. rll A. Läuger "The Commutatorless D-C Motor With Three-Phase Current Excitation" Beitrag zum 2@α IFAC Symposium on Control in Power Electronics and Electrical Drive, Düsseldorf October 1977, Pages 619 - 628 ( Preprints Lit. [2] A. Boehringer "Der Anlauf von Stromrichtermotoren mit Gleichstromzwischenkreis" Dissertation TH Stuttgart 1965 Lit. F3] D. Labahn "Untersuchungen an einem Stromrichtermotor in sechs- und zwölfpulsiger Schaltung" Dissertation TH Braunschweig 1961 L e e r s e i t eReferences: Lit. rll A. Läuger "The Commutatorless D-C Motor With Three-Phase Current Excitation "Contribution to the 2 @ α IFAC Symposium on Control in Power Electronics and Electrical Drive, Düsseldorf October 1977, Pages 619 - 628 (Preprints Lit. [2] A. Boehringer "The start-up of converter motors with DC link" Dissertation TH Stuttgart 1965 Lit. F3] D. Labahn "Investigations on a converter motor in six- and twelve-pulse circuit "Dissertation TH Braunschweig 1961 L. e e r e i t e

Claims

Claims: Simplified gate control device for the machine-operated Inverter of the rotary field excited converter synchronous motor, characterized in that, that the triggering of the ignition pulses for the thyristors of the converter on the machine side via the so-called "DC voltage system behind the commutation impedances" the voltages eR, e5 and eT takes place and that this "Drehspannungssystcm behind the commutation impedance "in a synthesis arrangement from the armature rotating voltage system with the voltages uR, US and uT via an armature current-dependent compensation of the commutation of which is simulated in such a way that each of the three armature currents iR, iS and iT recorded with the help of a current transformer and an electrical simulation network each is supplied, in which a first partial voltage eI is generated, which the relevant, The current flows away from the machine via a first, positive coefficient is proportional and in which a second partial gap eII is generated, which is the Rate of change of the relevant current flowing away from the machine is directly proportional via a second, positive coefficient and that these two Partial voltages eI and eII are each added to a voltage, which is the star voltage from the associated anchor terminal of the machine to its existing or imaginary Star point is directly proportional and that the two named positive proportional force coefficients are chosen so large in terms of their amount, that the commutation notches in the resulting total voltages just disappear and the latter with it the star voltages of the "three-phase voltage system behind the commutation impedances" with largely sinusoidal curves over a positive coefficient c directly are proportional.

2. Device according to claim 1, characterized in that the in the output voltages of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances "in the form of needle-shaped voltage peaks contained effects of the commutation notches by one of the synthesis arrangement downstream for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances" Smoothing arrangement can be eliminated.

3. Device according to claim 2, characterized in that the Synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impodanzon" nac switched smoothing arrangement in the form of a conventional multiphase, passive or active low-pass filter is carried out.

4. Device according to claim 2, characterized in that the the Synthesis arrangement for the so-called '¢ three-phase voltage system behind the commutation impedances " downstream smoothing arrangement in the form of a phase-locked rotating field control loop is designed in such a way that a voltage-controlled oscillating laboratory contained therein emits n symmetrical rotary voltage system at its output, the frequency of which is above a control voltage uX predetermined for this oscillator can be continuously adjusted and that the direction of rotation of the three-phase voltage system output by this oscillator is the same as that of the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances" and that each of the star voltages or each of the concatenated voltages of the of the voltage-controlled oscillator delivered three-phase voltage system with each one of the Star voltages or with one of the linked voltages at the output of the synthesis arrangement multiplied for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances" in such a way that the multipliers are in the same chronological order follow like the multiplicands and that the resulting products are added and the resulting sum to the input of a controller with low-pass behavior, preferably one with an integral component, and that the output signal is this Controller as control voltage the input of the voltage controlled Oscillator is supplied and that the property parameters of this controller as well its output voltage can be determined when it is put into operation so that in connection the frequency of the three-phase voltage system at the output for the commissioning of this controller of the voltage-controlled oscillator assumes the same value as the so-called "Three-phase voltage system behind the commutation impedances" and that those Voltages at the output of the voltage-controlled oscillator, which are then the same Have phase position, as the voltages at the output of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedances" from the Effects of the commutation notches represent an exempt substitute for the latter.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the triggering of the ignition pulses for the thyristors of the converter on the machine side without the interposition of any time delay elements the output voltages of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system after the commutation impedances "downstream smoothing arrangement or this synchronous sine, sawtooth or triangular voltages are carried out.

6. Device according to claim 5, characterized in that for triggering the firing pulses for the thyristors of the machine-side converter from the Output voltages of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedance "downstream smoothing arrangement" a three-phase voltage auxiliary system is formed, which has the same frequency as the three-phase voltage system on Output of the smoothing arrangement and in its phase position compared to the latter a signal voltage can be shifted and that the zero crossings of said Three-phase auxiliary system without the interposition of any time delay elements directly trigger the ignition pulses for the thyristors of the converter on the machine side and that said three-phase voltage auxiliary system is made up of the instantaneous values of partial voltages of the three-phase voltage system at the output of the smoothing arrangement is formed in such a way that that in a symmetrical manner for all phases to a first partial voltage of the three-phase voltage system at the output of the smoothing arrangement in each case at least one further partial voltage of the three-phase voltage system, previously multiplied by a signal voltage uZ added at the output of the smoothing arrangement or subtracted from the first partial voltage is, with at least one of the previously multiplied by said signal voltage uZ Partial voltages of the three-phase voltage system at the output of the smoothing arrangement is not in phase or in phase opposition to the aforementioned first partial voltage and that the desired value of the ignition delay angle in the .machine-side Converter is set on the size of the Siqnalspannungen u mentioned.

7. Device according to claim 5, characterized in that the triggering the firing pulses for the thyristors of the power converter on the main side immediately dan follows when the output voltages of the synthesis arrangement for the so-called "Three-phase voltage system behind the commutation impedances" downstream smoothing arrangement or synchronous sinusoidal, sawtooth or triangular voltages of the same amount have, such as a signal voltage uZ and that the desired value of the ignition delay angle set in the machine-side converter via the size of this signal voltage u will.

8. Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that that of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the commutation impedance "downstream smoothing arrangement caused frequency-dependent Changes in the ignition delay angle in the machine-side converter an additional, static and / or dynamic frequency-dependent influence of the ignition delay angle in the machine-side converter, preferably over an additional modification of the sio: nalsrjannungen mentioned in claim 6 and claim 7 uZ 'to the value Zero to be compensated.

9. Simplified gate control device for the machine-controlled inverter of the rotating field excited converter synchronous motor, characterized in that according to the main patent application P 30 06 938.6 for triggering the firing pulses for the thyristors of the machine-side converter from the variable-frequency and voltage-variable armature three-phase voltage system a three-phase auxiliary system is formed which has the same frequency like the armature three-phase voltage system and in its phase relation to the latter a signal voltage can be shifted and that according to the main patent application P. 30 06 938.6 the zero crossings of the aforementioned three-phase auxiliary system without the Interposition of any time delay elements directly the ignition pulses for trigger the thyristors of the machine-side converter and that according to the main patent application P 30 06 938.6 said three-phase auxiliary system from the instantaneous values of Partial voltage of the armature three-phase voltage system is formed in this way. that in one for all three phases in a cyclical-symmetrical manner to a first partial voltage of the armature three-phase voltage system in each case at least one further, previously multiplied by a signal voltage uGM Partial stress of the armature three-phase stress system added or from the first partial stress is subtracted, with at least one of the aforementioned Signal voltage uGM did not multiply the partial stresses of the armature three-phase stress system in Phase or in phase opposition to the aforementioned first partial voltage and that according to the main patent application P 30 OG 938.6 following the triggering of the Ignition pulses through the zero crossings of the said three-phase auxiliary system Triggering or forwarding of any further ignition pulses at least as long is blocked until the lbmmutation that has just been initiated has been concluded with certainty is and that this blocking is initiated by the last triggered ignition pulse is and is maintained at least until the amount of the current Dmmutation signal voltages characterizing fommutation have a lower limit value falls below and that the three total signal voltages required for this purpose eBR, eBS and eBT are generated in a synthesis arrangement depending on the armature current, such that each of the three armature currents iR, iS and iT with the help of a current transformer recorded and fed to one of three electrical simulation networks, in which the three voltages eBR, eBS and eBT are generated in such a way that they the rate of change of the current flowing away from the machine are proportional.

10. Device according to claim 9, characterized in that the therein used voltages of the armature three-phase voltage system through the corresponding voltages at the output of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind-the commutation impedances "according to claim 1 are replaced.

11. The device according to claim 9, characterized in that the therein used voltages of the armature three-phase voltage system by the corresponding voltages at the output of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the homing impedance "downstream smoothing arrangement according to claim 2 are replaced.

i ... Device according to claim 11, characterized in that of the synthesis arrangement for the so-called "three-phase voltage system behind the wommutation impedances" downstream smoothing arrangement caused, frequency-dependent change the ignition delay angle in the machine-side converter by an additional, static and / or dynamic frequency-dependent influence on the ignition delay angle in the machine-side converter, preferably via an additional change the signal voltage uGM mentioned in claim 9 are compensated to the value zero.