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Röntgengenerator mit zwei Wechselrichtern zur Speisung der
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beiden Statorwicklungen eines Drehanoden-Antriebsmotors Die Erfindung
bezieht sich auf einen Röntgengenerator mit zwei aus je zwei Thyristorgruppen bestehenden
Wechselrichtern zur Speisung der beiden Statorwicklungen eines Drehanoden-Mftriebsmotors
mit zwei um eine viertel Periode der Zündfrequenz gegeneinander versetzten Wechselspannungen.
Ein sdlcher Röntgengenerator ergibt sich aus der US-PS 3,832,553, wenn man die dort
vorgesehenen steuerbaren Schalter, aus denen die Wechselrichter bestehen, durch
Thyristoren ersetzt.
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Der Drehanoden-Antriebsmotor ist ein Zweiphasen-Asynchronmotor. Jede
Statorwicklung besteht aus zwei räumlich um 180° gegeneinander versetzten, parallel
oder in Serie geschalteten Teilwicklungen, und die beiden Statorwicklungen sind
gegeneinander räumlich um 900 versetzt.
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Für .die Speisung eines derartigen Drehanoden-Antriebsmotors eignen
sich besonders sinusförmige Wechselspannungen; bei dem bekannten Röntgengenerator
werden jedoch nur rechteckige Wechselspannungen erzeugt. Außerdem kann die Amplitude
der Wechselspannung dabei niemals größer sein als die Gleichspannung, an die die
Wechselrichter angeschlossen sind.
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In dieser Hinsicht verhalten sich sogenannte Serien-Resonanz-Wechselrichter,
bei denen ein Kondensator einer Induktivität in Serie geschaltet ist, wobei d.ie
Serienschaltung vom Wechselrichter gespeist wird, günstiger. An der Induktivitat
ergibt sich dabei eine wenigstens annähernd sinusförmig verlaufende Spannung, und
ihre Amplitude kann je nach Güte des so gebildeten Serien-Resonanzkreises wesentlich
größer sein als die dem Wechselrichter zugeführte Gleichspannung.
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Ein derartiger Serien-Resonanz-Wechselrichter ist aus der DE-OS 29
08 767 bekannt.
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Bei einem solchen Serien-Resonanz-Wechselrichter muß die Zündfrequenz
stets unter der Eigenfrequenz des durch die Induktivität und die Kapazität des Kondensators
gegebenen Serienresonanzkreises bleiben, weil anderenfalls die beiden Thyristorgruppen
eines Wechselrichters gleichzeitig leiten, wodurch die Gleichspannungsquelle, an
die die Wechselrichter angeschlossen sind, kurzgeschlossen würden. Jedoch nimmt
die Amplitude der erzeugten Wechselspannung dabei stark mit der Zündfrequenyib.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die beiden Statorwicklungen
mit zwei Serien-Resonanz-Wechselrichtern zu speisen, wobei die Spannungen an den
beiden Statorwicklungen möglichst groß sein sollen und gleichzeitig sichergestellt
ist, daß die beiden Thyristorgruppen eines Wechselrichters niemals gleichzeitig
leiten.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Röntgengenerator der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß in Serie zu jeder Statorwicklung ein Kondensator
geschaltet ist, daß eine Startimpulserzeugungsanordnung vorgesehen ist, die zwei
um eine viertel Periode gegeneinander versetzte Zündimpulse liefert, die jeweils
eine Thyristorgruppe je eines der beiden Wechselrichter zünden, daß für jede Statorwicklung
Mittel zum Detektieren des Strom-Nulldurchganges vorgesehen sind, und daß aus den
Ausgangssignalen der Mittel Zündimpulse fUr die beiden Thyristorgruppen des zugeordneten
Wechselrichters abgeleitet werden, so daß die beiden Thyristorgruppen jedes Wechselrichters
abwechselnd nach jedem Strom-Nulldurchgang mit einer zumindest der Freiwerdezeit
der Thyristoren entsprechenden Verzögerungszeit gezündet werden.
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Der eine der beiden Zündimpulse wird einer Thyristorgruppe des einen
Wechselrichters und der andere Zündimpuls einer Thyristorgruppe des anderen Wechselrichters
zugeführt.
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Wenn die Thyristorgruppen (eine Thyristorgruppe kann wie bei der US-PS
3,832,553 zwei Thyristoren umfassen, kann jedoch auch aus nur einem einzigen Thyristor
bestehen) gezündet sind, bildet sich in dem aus jeweils einer Statorwicklung und
einem Kondensator bestehenden Serien-Resonanzkreis eine Schwingung aus, die zu einem
etwa sinusförmigen Anstieg des Stromes durch die Statorwicklung führt. Kurz nach
dem Nulldurchgang dieser jeweils ersten Halbschwingung - d.h. um die sogenannte
Freiwerdezeit später - erlöschen die Thyristoren der zuezt gezündeten Thyristorgruppe,
wonach die Thyristoren der anderen Thyristorgruppe desselben Wechselrichters gezündet
werden, was das Entstehen einer zweiten Halbschwingung zur Folge hat, nach deren
Nulldurchgang wieder die Thyristoren der ersten Thyristorgruppe gezündet werden
können usw. Die Zündimpulse werden aus den Ausgangssignalen der Mittel zum Detektieren
des Strom-Nulldurchganges abgeleitet, so daß die beiden Thyristorgruppen eines Wechselrichters
abwechselnd nach jedem Strom-Nulldurchgang mit einer zumindest der Freiwerdezeit
der Thyristoren entsprechenden Verzögerungszeit gezündet werden. Da durch jeden
Strom-Nulldurchgang selbsttätig ein neuer Zündimpuls erzeugt wird, ergeben sich
auf diese Weise aufeinanderfolgende Halbwellen des Stromes durch die Statorwicklungen,
deren Periodendauer nur geringfügig größer ist als die Periodendauer der Serien-Resonanzfrequenz.
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Dabei ergibt sich die bei der vorgegebenen Freiwerdezeit der Thyristoren
größtmögliche Amplitude der Wechselströme durch die Statorwicklungen. Außerdem wird
verhindert, daß die beiden Thyristorgruppen eines Wechselrichters gleichzeitig leitend
sind, weil der Zündimpuls für eine Thyristorgruppe um mindestens die Freiwerdezeit
nach dem Strom-Nulldurchgang durch die andere Thyristorgruppe gezündet wird, so
daß die
Thyristoren der anderen Thyristorgruppe mit Sicherheit schon
erloschen sind.
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Im praktischen Betrieb läßt es sich in der Regel nicht erreichen,
daß die beiden aus je einer Statorwicklung und einem Kondensator bestehenden Serienresonanzkreise
exakt die gleiche Eigenfrequenz aufweisen. Bei unterschiedlichen Eigenfrequenzen
könnte sich daraus ergeben, daß der zeitliche Abstand zwischen den Stromhalbwellen
durch die beiden Statorwicklungen nicht mehr genau einer viertel Periode der Zündfrequenz
entspricht, sondern mit jeder Halbschwingung entweder größer oder kleiner wird,
wodurch der Wirkungsgrad sinken würde. Dieser Effekt läßt sich nach einer Weiterbildung
der Erfindung dadurch vermeiden, daß für jede Statorwicklung Mittel zum Detektieren
des Strom-Maximums vorgesehen sind und daß die Ausgangssignale der einer Statorwicklung
zugeordneten Mittel zum Bestimmen des Strom-Maximums mit den aus den Ausgangs signalen
der der anderen Statorwicklung zugeordneten Mittel zum Detektieren des Strom-Nulldurchganges
abgeleiteten, entsprechend der Freiwerdezeit verzögerten Signalen über Und-Gatter
verknüpft werden, deren Ausgangssignale Impulsformer für die beiden Thyristorgruppen
des anderen Wechselrichters steuern.
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Die Mittel zum Detektieren des Strom-Maximums, die den Zeitpunkt des
Strom-Maximums signalisieren (und nicht dessen Amplitude) sorgen in Verbindung mit
dem Und-Gatter dafür, daß die Zündfrequenzen für die beiden Wechselrichter nicht
auseinanderlaufen können, denn das später auftretende Ereignis (Strom-Nulldurchgang
- um die Freiwerdezeit verzögert - einerseits und Strom-Maximum in der anderen Statorwicklung
andererseits) bestimmt, wann die nächsten Zündimpulse für eine Thyristorgruppe des
der einen Statorwicklung zugeordneten Wechselrichters geliefert werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen Fig. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Drehanoden-Antriebseinheit
und Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der dabei auftretenden Ströme und Spannungen.
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In Fig. 1 sind die beiden Statorwicklungen eines Drehanoden-Antriebsmotors
mit 1 und 2 bezeichnet, während der in der nicht näher dargestellten Röntgenröhre
angeordnete, mit dem Drehanodenteller mechanisch verbundene Rotor mit 3 bezeichnet
ist. Der gemeinsame Verbindungspunkt der Statorwicklungen 1, 2 ist mit einer Mittenanzapfung
4 einer Gleichspannungsquelle verbunden, von der in de Zeichnung nur zwei gleich
große Kondensatoren 5 und 6 dargestellt sind, und die noch einen nicht näher dargestellten
Gleichrichter enthalten kann, an dessen Ausgang die bein in Serie geschalteten Kondensatoren
5 und 6 angeschlossen sind, wobei sich an dem mit dem Kondensator 6 verbundenen
Anschluß 7 eine positive und an dem mit dem einen Anschluß des Kondensators 5 verbundenen
Anschluß 8 eine gegenüber der Mittenanzapfung 4 negative Gleichspannung ergibt.
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Die beiden Wechselrichter enthalten zwei mit gleicher Durchlaßrichtung
in Serie zwischen den Anschlüssen 7 und 8 eingefügte Thyristoren 101 und 102 bzw.
201 und 202, denen jeweils eine (Freilauf-) Diode 103, 104 bzw. 203, 204 mit entgegengesetzter
Durchlaßrichtung parallelgeschaltet ist.
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Der gemeinsame Verbindungspunkt 105 der beiden Thyristoren 101 und
102 ist über die Serienschaltung eines Kondensators 106 und der Primärwicklung eines
Stromwandlers 107 mit der Statorwicklung 1 verbunden. Ebenso ist der gemeinsame
Verbindungspunkt 205 der beiden Thyristoren 201 und 202 über die Serienschaltung
eines Kondensators 206 und der Primärwicklung 207 eines Stromwandlers mit der anderen
Statorwicklung 2 verbunden. Die beiden Stromwandler sind so ausgelegt, daß ihre
in Serie zu den Statorwicklungen 1 bzw. 2
wirksame Induktivität
gegenüber der Induktivität der Statorwicklungen vernachlässigbar ist. Der Kondensator
106 ist so bemessen, daß die Eigenfrequenz des im wesentlichen aus der Induktivität
der Statorwicklung und dem Kondensator gebildeten Serienresonanzkreises der höchsten
zu erreichenden Umlauffrequenz des Anodentellers entspricht bzw. geringfügig darüber
liegt, z.B. bei 180 Hz. Das gleiche gilt für die Bemessung des Kondensators 206.
Die Eigenfrequenzen der beiden Serien-Resonanzkreise 1, 106 bzw. 2, 206 sollten
einander möglichst gleich sein.
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Der Strom in der Sekundärwicklung 108 des Stromwandlers mit der Primärwicklung
107 (in der Zeichnung sind die Primärwicklungen 107, 207 zur Erleichterung des Verständnisses
je zweimal gezeichnet) durchfließt die Serienschaltung eines Widerstandes 109 und
eines Kondensators 110, deren gemeinsamer Verbindungspunkt geerdet ist. Ebenso durchlfießt
der Strom in der Sekundärwicklung 208 des Stromwandlers 207 die Serienschaltung
eines Widerstandes 209 und eines Kondensators 210, deren Verbindungspunkt ebenfalls
geerdet ist.
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Die Spannung am Widerstand 109 wird dem einen Eingang eines Komparators
111 zugeführt und die Spannung am Kondensator 110 dem einen Eingang eines Komparators
212. Desgleichen wird die Spannung am Widerstand 209 dem einen Eingang eines Komparators
211 zugeführt, während die Spannung am Kondensator 210 dem einen Eingang eines Komparators
112 zugeführt wird. Die Komparatoren 111, 112, 211 und 212 sind so ausgelegt, daß
ihre Ausgangssignale a, d, b und c immer dann einen ersten von zwei möglichen Werten
(z.B. logisch "1") annehmen, wenn das Eingangssignal positiv ist und immer dann
den zweiten Wert einnehmen (logisch "O"), wenn das Eingangssignal negativ ist. Der
"0-1"- bzw. der "1-0"-Übergang am Ausgang eines Komparators signalisiert also
einen
Spannungs-Nulldurchgang an seinem Eingang. Die Spannung an den Widerständen 109
und 209 ist den Strömen J1 bzw. J2 durch die Statorwicklungen 1 bzw. 2 proportional.
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Infolgedessen entspricht der Spannungs-Nulldurchgang am Widerstand
109 bzw. 209 zeitlich dem Strom-Nulldurchgang durch die Statorwicklung 1 bzw. 2.
Die Spannung am Kondensator 110 bzw. 210 ist - jedenfalls im stationären Zustand
-gegenüber der Spannung am Widerstand 109 bzw. 209 um 900 in der Phase versetzt;
sie geht immer dann durch Null, wenn der Strom II bzw. I2 durch die zugeordnete
Statorwicklung 1 bzw. 2 sein Maximum hat. Infolgedessen signalisiert der -O"- bzw.
"0-1"-Übergang am Ausgang der Komparatoren 111 und 211 den Strom-Nulldurchgang durch
die Wicklung 1 bzw.
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2, während der "0-1"- bzw. l-0-Übergang der Ausgangssignale d und
b der Komparatoren 112 und 212 den Zeitpunkt markiert, zu dem der Strom I2 durch
die Statorwicklung 2 bzw. der Strom I1 durch die Statorwicklung 1 sein(positives
oder negatives )Maximum erreicht hat. Zusätzlich haben die Komparatoren 112 und
212 noch einen invertierenden Ausgang, dessen Potentiale sich gegensinnig zu den
Potentialen des bereits beschriebenen Ausgangs verändern, gerade ausreichen, um
den Durchschaltstrom des Thyristors über die Induktivität der jeweiligen Statorwicklung
zu erreichen.
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Die Ausgangssignale a bzw. c werden einer Verzögerungsschaltung 113
bzw. 213 zugeführt, deren Verzögerungseeit tq der maximalen Freiwerdezeit entspricht.
Die Freiwerdezeit ist die Zeit, die ein Thyristor zum Übergang vom leitenden in
den gesperrten Zustand benötigt, nachdem der ihn durchfließende Strom durch Null
gegangen ist. Die beiden Verzögerungsschaltungen 113 und 213 haben je einen invertierenden
Ausgang und einen nichtinvertierenden Ausgang, an dem das Signal a' bzw. c' anliegt.
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Die nichtinvertierenden Ausgänge des Komparators 112 bzw.
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der Verzögerungsschaltung 113 sind mit zwei Eingängen eines Und-Gatters
121 verbunden. Die invertierenden Ausgänge des Komparators 112 und 113 sind mit
zwei Eingängen eines Und-Gatters 122 verbunden. Weiterhin sind der invertierende
Ausgang des Komparators 212 und der nichtinvertierende Ausgang der Verzögerungsschaltung
213 mit je einem Eingang eines Und-Gatters 221 verbunden, und sind der nichtinvertierende
Ausgang des Komparators 212 und der invertierende Ausgang der Verzögerungsschaltung
213 mit einer Vergleichsschaltung 222 verbunden. Die Und-Gatter 121 und 122, 221
und 222 haben noch je einen weiteren Eingang, der mit einer gemeinsamen Zündautomatik-Freigabeleitung
verbunden ist, auf der ein Freigabesignal t anliegt. Den Und-Gattern 121, 122, 221
und 222 ist je ein Impulsformer 131, 132, 231 und 232 nachgeschaltet, dessen Ausgang
mit der Zündelektrode des Thyristors 101, 102, 201 bzw. 202 verbunden ist und der
bei einem "0-1"-2bergang des Ausgangssignals des vorgeschalteten Und-Gatters einen
kurzzeitigen Zündimpuls erzeugt.
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Die beiden Impulsformer 131 und 231 sind mit je einem weiteren Impulsformer
141 und 241 so gekoppelt, daß sie bei einem Impuls am Ausgang der Impulsformer 141
und 241 ebenfalls einen Impuls erzeugen können. Der Eingang des Impulsformers 141
ist mit dem Ausgang einer Start-Stopp-Schaltung 30 verbunden, die während der Dauer
des Drehanodenantriebs ein Start-Stopp-Signal erzeugt, das über eine Verzögerungsschaltung
31, deren Verzögerungszeit etwa ein Viertel der Periodendauer beträgt, mit dem Eingang
des Impulsformers 241 verbunden ist. Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 31 ist
außerdem mit einer weiteren Verzögerungsschaltung 32 verbunden, deren Verzögerungszeit
etwa ein Achtel einer Zündperiode beträgt und deren Ausgang mit den Freigabeeingängen
der Und-Gatter 221...222 verbunden ist und das Signal t liefert. Die Ausgänge der
Start-Stopp-Schaltung 30 bzw.
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der VerzögerungsschAtung 31 könnten statt mit den Impuls-
formern
141 bzw. 241 auch mit den Eingängen je einer Oder-Schaltung verbunden sein, deren
anderer Eingang mit dem Ausgang des Und-Gatters 121 bzw. 221 verbunden ist und dessen
Ausgang mit dem Impulsformer 131 bzw. 231 verbunden ist.
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Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Die Antriebsphase wird durch
das von der Schaltung 30 erzeugte Start-Stopp-Signal s bestimmt (vgl. Fig. 2). Die
Vorderflanke des Start-Stopp-Signals s löst im Impulsformer 141 einen Impuls aus,
der seinerseits im lmpulsformer 131 einen Zündimpuls z11für den Thyristor 101 auslöst.
Daraufhin beginnt durch die Statorwicklung 1 der Strom I1 zu fließen, der aufgrund
der Serienresonanzanordnung einen sinusförmigen Verlauf hat. Die Vorderflanke des
Startimpulses s erreicht aufgrund der Verzögerungsschaltung 31 eine viertel Periode
später den Impulsformer 241, der im Impulsformer 231 einen Zündimpuls z21 auslöst,
der den Thyristor 201 zündet. Dadurch beginnt ein Strom I2 die Statorwicklung 2
in dem Augenblick zu durchfließen, in dem der Strom I1 sein Maximum erreicht hat.
Auch der Strom 12 hat einen sinusförmigen Verlauf. Eine achtel Periode nach dem
Beginn des Stromflusses durch die Statorwicklung I2 geht das Freigabesignal t am
Ausgang der Verzögerungsschaltung 32 von "O" nach 1 über, so daß die Und-Gatter
121...222 freigegeben werden.
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Gleichzeitig mit den Strömen II, I2 liefern die Komparatorschaltungen
111 und 211 die Signale a und c, die durch die Verzögerungsschaltung 113 bzw. 213
um die Verzögerungszeit tq verzögert werden, so daß die Signale a' und c' resultieren.
Eine halbe Periode nach dem Beginn des Start-Stopp-Signals geht der Strom II durch
Null. Würde dann kein weiterer Thyristor mehr gezündet, würde die während der ersten
Halbschwingung im Kondensator 106 aufgebaute
Ladung einen sinusförmigen
Strom in Gegenrichtung über die Diode 103 zur Folge haben, der jedoch eine niedrigere
Amplitude hätte wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet.
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Der Thyristor 107 erlischt nicht unmittelbar im Null-Durchgang des
Stromes, aondern um die Freiwerdezeit tq später, die im Bereich zwischen 10 und
50 /usec liegt und damit klein ist zur Periodendauer T der Sinusschwingung, die
etwa bei 5 msec liegt.
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In dem Augenblick, in dem der Thyristor 101 erlischt, d.h.
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im Zeitpunkt T/2 + tq nach Beginn des Startimpulses s geht die Spannung
a' am nichtinvertierenden Ausgang der Verzögerungsschaltung 113 von 1 nach "O" über,
während am invertierenden Ausgang ein "0-1"-Übergang stattfindet.
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Infolgedessen und weil das invertierte Ausgangssignal am Ausgang der
Schaltung 112 schon bei Beginn des Startimpulses 1 ist, sind alle Eingänge des Und-Gatters
122 "1", so daß der Impulsformer 132 in diesem Augenblick den Zündimpuls z12 erzeugt,
der den Thyristor 102 leitend macht. Es beginnt jetzt eine negative Halbschwingung
des Stromes I1, deren Amplitude an sich größer ist als die der ersten postiven Halbschwingung
dieses Stromes, weil die während der ersten Halbschwingung erfolgte Aufladung des
Kondensators 106 den Stromfluß noch unterstützt. In der Zeichnung ist die zweite
Halbschwingung jedoch aus Vereinfachungsgründen mit etwa der gleichen Amplitude
dargestellt wie die erste, und dies gilt auch für alle weiteren Halbschwingungen
ebenfalls.
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Eine weitere viertel Periode später geht der Strom I2 und damit auch
die Spannung am Widerstand 209 durch Null. Infolgedessen geht dann das Ausgangssignal
des Komparators 211 von "1" nach "0" und um die Freiwerdezeit tq später auch das
Signal c' am nichtinvertierenden Ausgang der Verzögerungsschaltung 213, während
das Signal am invertierenden Ausgang dieser Schaltung von "0" nach "1" übergeht,
so daß
auch der zweite Eingang des Und-Gatters 222 dann "1" wird.
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Um diesen Zeitpunkt herum - der Strom I1 hat dann sein negatives Maximum
erreicht - geht die Spannung am Kondensator 110 durch Null, so daß das Ausgangssignal
b am nichtinvertierenden Ausgang des Komparators 212 "1" wird. Wenn sowohl das Signal
am invertierenden Ausgang der Verzögerungsschaltung 213 als auch das Signal am nichtinvertierenden
Ausgang des Komparators "1" geworden sind, geht das Ausgangssignal des Und-Gatters
222 von "O" nach 1 über und erzeugt damit einen Zündimpuls Z22 durch den der Thyristor
202 leitend wird und durch den die zweite Halbschwingung des Stromes I2 hervorgerufen
wird.
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Wiederum eine viertel Periode später geht der Strom II durch Null
und wird positiv, so daß nach Verstreichen des Zeitraums tq das Signal a' am nichtinvertierenden
Ausgang der Verzögerungsschaltung 113 wiederum "1" wird. Zu dieser Zeit hat der
Strom I2 sein negatives Maximum erreicht, und ungefähr um diese Zeit geht die Spannung
am Kondensator 210 durch Null und wird positiv, so daß das Ausgangssignal d am nichtinvertierenden
Ausgang des Komparators 112 von "0" auf "1" übergeht. Wenn das letzte der beiden
genannten Ereignisse eingetreten ist (Nulldurchgang der Spannung am Kondensator
210 und Nulldurchgang der Spannung am Widerstand 109 verzögert um die Freiwerdezeit
tq), geht das Ausgangssignal des Und-Gatters 121 von "O" nach "1" über, wobei der
Impulsformer 131 einen Zündimpuls z11 für den Thyristor 101 erzeugt.
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Nach einer weiteren viertel Periode erzeugt der Impulsformer 231 einen
weiteren Zündimpuls z21 für den Thyristor 201, danach werden die Zündimpulse Z12
und Z22 erzeugt (vgl. Fig. 2) usw. Nachdem also einmal aus dem Startsignal die beiden
ersten gegeneinander um eine viertel Periode versetzten Zündimpulse z11 und z21
erzeugt sind, die einem
Thyristor je eines Wechselrichters zugeführt
werden, werden die weiteren Zündimpulse selbsttätig aus den Strom-Nulldurchgängen
bzw. aus den Strom-Maxima abgeleitet. Dabei wird die Amplitude der einzelnen Halbschwingungen
zunächst ständig größer, bis nach mehreren Halbschwingungen ein stationärer Zustand
erreicht ist, in dem die dem jeweiligen Serien-Resonanzkreis zugeführte Leistung
der darin verbrauchten Leistung entspricht. Die Spannung an den Kondensatoren 110
bzw. 210 ist dann um genau 900 gebenüber der Spannung an den Widerständen 109 und
209 versetzt. Die Zündfrequenz hat dabei den größtm¢ichen Wert - und infolgedessen
die den Statorwicklungen zugeführte Leistung ihr Maximum - und sie paßt sich den
im Betrieb,z.B. bei Temperaturänderungen im Stator und Rotor oder während des Hochlaufens
der Drehzahl des Rotors, auftretenden Schwankungen der Statoreisen-Sättigung und
damit der der Eigenfrequenz selbsttätig an. Es ist dabei gleichwohl stets sichergestellt,
daß die beiden Thyristoren eines Wechselrichters niemals gleichzeitig leitend sind.
Außerdem ist gewährleistet, daß die Ströme in den Statorwicklungen gegeneinander
um 900 in der Phase versetzt sind.
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Nach einer vorgegebenen Zeit, die zwischen 0,5 und 2 sec liegen kann
bzw. wenn die Drehanodenscheibe die gewünschte Drehzahl erreicht hat, was durch
einen Meßaufnehmer festgestellt werden kann, geht das Start- und Stoppsignal von"1"
nach "0" über wie in Fig. 2 dargestellt; allerdings ist dies nicht schon nach drei
Halbschwingungen der Fall, wie in der Zeichnung dargestellt, sondern nach 100 Perioden
oder mehr. Drei achtel Perioden später geht dann auch das Freigabesignal t von "O"
nach "1" über, so daß sämtliche Und-Gatter 121...222 gesperrt sind und keine Zündimpulse
mehr erzeugt werden können. Die aufgrund der Verzögerungsglieder 31 und 32 auftretende
Verzögerung zwischen dem Stopp-Signal der Start-Stopp-Schaltung 30 und dem Sperren
der
Und-Gatter 121.. .222 ist so gering (ungefähr 2 msec), daß sie nicht weiter stört;
gegebenenfalls könnte sie dadurch beseitigt werden, daß der Ausgang der Verzögerungsschaltung
32 nicht direkt mit den Und-Gattern 121...222 verbunden wird, sondern über ein Und-Gatter,
dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der Start-Stopp-Schaltung 30 verbunden ist.
Wenn der letzte Thyristor eines Wechselrichters gesperrt ist, ergibt sich aufgrund
der im Kondensator 106 bzw. 206 noch vorhandenen Energie noch eine letzte Halbschwingung
des Stromes - die jedoch eine geringere Amplitude hat als die vorhergehenden - wobei
der Strom die diesem Thyristor parallelgeschaltete Diode durchfließt.
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Obwohl die Erfindung in Verbindung mit sogenannten Halbbrücken-Wechselrichtern
erläutert worden ist, die nur je zwei Thyristoren besitzen, kann sie auch bei sogenannten
Vollbrücken-Wechselrichtern angewandt werden; die vier solche steuerbare Schalter
besitzen, wie aus der US-PS 3,832,553 bekannt. Dabei werden immer zwei Thyristoren
eines Wechselrichters gleichzeitig gezündet. Die Anti-Parallel-Schaltung einer Diode
(z.B. 103) und eines Thyristors (101) kann auch durch einen sogenannten rückwärtsleitenden
Thyristor ersetzt werden.
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