DE3420436A1 - Arrangement for presetting starting pulses for converters - Google Patents

Arrangement for presetting starting pulses for converters

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Abstract

An arrangement for presetting starting pulses for converter bridge circuits which are operated and switched differently, having a microprocessor which produces the starting pulses for the converter via a digital memory, having an oscillator for emitting clock pulses to a downstream-connected frequency divider, and having an address counter. Universal converter operation is made possible with a microprocessor being used for a small amount of time in that the memory contains a plurality of pulse patterns for the operating modes of the converter which are provided, which pulse patterns can be called up by the microprocessor via a list of pattern numbers, and are processed periodically and completely via the address counter. The microprocessor accesses the production of the control pulses only in the event of a change in the frequency or the phase angle of the control pulses with respect to a predetermined control frequency, via a programmable divider or by means of an offset change in the address counter. <IMAGE>

Description

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Impulsbild eine vollstendige Ansteuerinformation für jedes Ventil des Stromrichters über eine volle Periode enthält.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that each pulse image complete control information for each valve of the converter via a contains full period.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Stromrichterausgangsfrequenz durch den Oszillator (2) mit fester Frequenz und dem programmierbaren Frequenzteiler erreicht wird.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the desired Converter output frequency by the oscillator (2) with a fixed frequency and the programmable frequency divider is achieved.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei niedrigen Frequenzen der Mikroprozessor (1) direkt die Steuerung des Adresszählers (4) und damit des digitalen Speichers (6) übernimmt.4. Arrangement according to claim 3, characterized in that at low Frequencies of the microprocessor (1) directly control the address counter (4) and so that the digital memory (6) takes over.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung von Änderungen der Frequenz und der Phasenlage der Steuerimpulse gegenüber einer vorgegebenen Steuerfrequenz eine Einrichtung (7) vorgesehen ist, die über den Mikroprozessor (1) und den Frequenzteiler (3) den Adresszähler (4) auf die erfasste Frequenz synchronisiert.5. Arrangement according to claim 1, characterized in that for detection of changes in the frequency and the phase position of the control pulses compared to a predetermined control frequency a device (7) is provided, which via the microprocessor (1) and the frequency divider (3) synchronizes the address counter (4) to the detected frequency.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicher (6) abgelegten Impulsmuster durch Austausch des Speicherinhaltes veränderbar sind, wobei pro Kanal ein für eine Periode definiertes Impulsmuster vorgesehen ist.6. Arrangement according to claim 1, characterized in that in the memory (6) stored pulse patterns can be changed by exchanging the contents of the memory, a pulse pattern defined for a period is provided for each channel.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Pulswechselrichterbetrieb mehrere Impulabilder je Kanal im Speicher (6) vorzusehen sind.7. Arrangement according to claim 1, characterized in that for one Pulse inverter operation, several pulse images per channel must be provided in the memory (6) are.

und die Kurvenform der Ausgangsspannung variieren zu können, wird der Speicher von einem Mikroprozessor mit verschiedenen Ansteuertabellen geladen, die zusätzlich noch im Hinblick auf die Spaltenzahl und die Zeitinformation variiert sind. Der Oszillator besteht dabei aus einem Taktgeber und einem Frequenzteiler, dessen Teilungsfaktor durch den Frequenzsollwert der Wechselrichter-Ausgangsspannung auf einem zum Sollwert umgekehrt proportionalen Wert gesteuert wird. Der Ausgang des Oszillators ist mit einem Zähler verbunden, der durch den Ansteuerspeicher mit der Zeitinformation voreingestellt wird, wodurch die Anzahl der Takte am Teilerausgang vorgegeben ist, für die die Ansteuerkombination anstehen soll. Diese Art der Betriebsartenumschaltung ist technisch sehr aufwendig.and to be able to vary the waveform of the output voltage the memory is loaded by a microprocessor with various control tables, which also varies with regard to the number of columns and the time information are. The oscillator consists of a clock generator and a frequency divider, its division factor by the frequency setpoint of the inverter output voltage is controlled to a value inversely proportional to the setpoint. The exit of the oscillator is connected to a counter, which by the control memory with the time information is preset, whereby the number of clocks at the divider output is specified for which the control combination is to be pending. This type of operating mode switchover is technically very complex.

Ein anderes für netzgeprüfte Stromrichter mit Thyristoren entwickeltes Zündgerät ist in der Zeitschrift "Elektronik" vom 9.9.1983 auf den Seiten 119 - 122 mit dem Titel "Mikrocomputer steuert Thyristoren" beschrieben. ßei diesem System errechnet und erzeugt der Mikrocomputer die auszugebenden Zündimpulse für die Thyristoren, so daß sich daraus eine starke zeitliche Eelastung des Mikroprozessors ergibt.Another one developed for line-tested power converters with thyristors Ignition device is in the magazine "Elektronik" from 9.9.1983 on pages 119 - 122 entitled "Microcomputer Controls Thyristors". With this system the microcomputer calculates and generates the firing pulses to be output for the thyristors, so that this results in a strong temporal load on the microprocessor.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der ein universeller Stromrichterbetrieb bei geringem zeitlichem Einsatz eines Mikroprozessors ermöglicht wird.It is therefore the object of the invention to provide an arrangement of the type mentioned at the beginning Art to create a universal converter operation with little time Use of a microprocessor is made possible.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This task is given by the characterizing part of claim 1 Features solved. Further developments of the invention are characterized in the subclaims.

Die Anordnung nach der Erfindung ist mit Vorteil bei der Steuerung von GTO-Wechselrichtern, d. h. Wechselrichtern mit abschaltbaren Thyristoren (gate turn off), anwendbar, wie beispielsweise für permanent erregte Synchronmaschinen unter BerUcksichtigung der verschiedenen Betriebsbedingungen wie Anlauf, Arbeitsbereich und Überdrehzahlbereich. Diese Betriebsbereiche können ohne bemerkbare Übergänge erzielt werden Da der eingesetzte Mikroprozessor nur zeitlich kurz belastet ist, kann er zu weiteren Aufgaben, z. 8. Meßwerterfassung und Regelung, herangezogen werden.The arrangement according to the invention is advantageous in terms of control from GTO inverters, d. H. Inverters with thyristors that can be switched off (gate turn off), applicable, such as for permanently excited synchronous machines taking into account the various operating conditions such as start-up, Workspace and overspeed range. These operating ranges can be used without noticeable transitions can be achieved Since the microprocessor used is only briefly loaded, he can take on other tasks, e.g. 8. Acquisition of measured values and control, used will.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.An exemplary embodiment is shown schematically in the drawing.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung und Fig. 2 Spannungskurvenmit den Impulsmustern.Fig. 1 shows a circuit arrangement and Fig. 2 shows voltage curves the impulse patterns.

Der in der Anordnung nach Fig. 1 enthaltene Mikroprozessor 1 -erzeugt Steuerimpulse über einen digitalen Speicher 6 für einen nicht gezeichneten Stromrichter. Der Speicher 6 enthält mehrere Impulsbilder, die je nach Stromrichterart (selbstgeführte, fremdgeführte Stromrichter, Pulswechselrichter) vom Mikroprozessor 1 über ein Bild-Nr.-Register 5 angewählt werden können. Jedes dieser Bilder enthält eine vollständige Ansteuerinformation für jedes Ventil des Stromrichters über eine volle 0 Periode von 360 . Das angewählte Bild wird periodisch über einen Adresszähler 4 abgearbeitet, d.h. nach Ausgabe der letzten Bits wird automatisch beim ersten wieder begonnen. Der Mikroprozessor 1 braucht somit nur bei einer Änderung der Frequenz auf einen programmierbaren Teiler 3 oder bei Anwahl eines anderen Bildes auf das Bild-Nr.-Register 5 einzugreifen.The microprocessor 1 contained in the arrangement according to FIG. 1 generates Control pulses via a digital memory 6 for a converter, not shown. The memory 6 contains several pulse patterns which, depending on the type of converter (self-commutated, externally controlled converters, pulse inverters) from microprocessor 1 via a picture no. register 5 can be selected. Each of these images contains complete control information for each valve of the converter over a full 0 period of 360. The selected The image is processed periodically via an address counter 4, i.e. after the output of the The last bit is automatically restarted with the first. The microprocessor 1 therefore only needed when the frequency is changed to a programmable divider 3 or to access the picture no. Register 5 when another picture is selected.

Die gewünschte Stromrichterausgangsfrequenz wird durch einen Oszillator 2 mit fester Frequenz und den nachgeschalteten programmierbaren Frequenz teiler 3 erzielt. Der Frequenzteiler takte den Adresazähler 4 für den Bildspeicher 6. Für langsame Frequenzen, z.B. in unteren Drehzahlbereichen, übernimmt der Mikroprozessor 1 direkt die Steuerung des Adresszählers 4 und damit auch des Bildspeichers 6.The desired converter output frequency is determined by an oscillator 2 with fixed frequency and the downstream programmable frequency divider 3 scored. The frequency divider clocks the address counter 4 for the image memory 6. For The microprocessor takes over slow frequencies, e.g. in the lower speed ranges 1 directly controls the address counter 4 and thus also the image memory 6.

Über den Mikroprozessor 1 kann der Adresszähler 4 auf eine in einem Block 7 erfasste Frequenz, durch Taktänderung über den programmierbaren Teiler 3 synchronisiert werden. Eine Anderung der Phasenlage der Ausgangsimpulse zur Steuerfrequenz, erfasst in Block 7, ist durch eine Offsetänderung im Zähler 4 oder eine vorübergehende Taktänderung des programmierbaren Teilers 3 möglich. Diese Verstellungen können innerhalb eines Periodenablaufes erfolgen.Via the microprocessor 1, the address counter 4 can point to one in one Block 7 detected frequency, by changing the clock via the programmable Divider 3 can be synchronized. A change in the phase position of the output pulses to the control frequency, recorded in block 7, is due to an offset change in the counter 4 or a temporary clock change of the programmable divider 3 is possible. These adjustments can be made within a period.

Je nach Anwendung sind beliebige Impulsmuster im Speicher 6 ablegbar. Sie können durch Austausch des Speichers 6 (z. B.Depending on the application, any desired pulse patterns can be stored in the memory 6. By exchanging the memory 6 (e.g.

EPROM, PROM usw.) verändert werden. Pro Kanal muß ein für eine Periode definiertes Impulsmuster abgelegt sein.EPROM, PROM etc.) can be changed. There must be one for one period per channel defined pulse pattern must be stored.

Für Pulswechselrichterbetriebe sind entsprechend der geforderten Auflösung der Wechselrichterausgangsspannung eine Anzahl verschiedener Impulabilder je Kanal vorzusehen, wie in Fig. 2 für zwei Spannungsamplituden dargestellt ist. Zur Einstellung dieser Spannung wird über das Bild-Nr.-Register 5 das erforderliche Impulsbild a oder b angewählt. Das Wechseln der Bilder ist jederzeit, auch innerhalb einer Periode, möglich.For pulse-controlled inverters, the required resolution the inverter output voltage has a number of different pulse patterns per channel provided, as shown in Fig. 2 for two voltage amplitudes. To recruitment of this voltage, the required pulse pattern a or b selected. The pictures can be changed at any time, even within a period, possible.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE U Anordnung zur Vorgabe von Zündimpulsen für unterschiedlich geschaltete und betriebene Stromrichter-EIrückenschaltungen mit einem Mikroprozessor, der über einen digitalen Speicher die Zündimpulse für den Stromrichter erzeugt, mit einem Oszillator zur Abgabe von Taktimpulsen an einem nachgeschalteten Frequenzteiler und einem Adresszähler, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (6) mehrere Impuisbilder für die vorgesehenen 8etriebsarten des Stromrichters enthält, die vom Mikroprozessor (1) über ein Bild-Nr,-Register (5) abrufbar sind, und über den Adresszähler (4) periodisch und vollständig abgearbeitet werden, und daß der Mikroprozessor (1) nur bei einer Änderung der Frequenz oder der Phasenlage der Steuerimpulse gegenüber einer vorgegebenen Steuerfrequenz über einen programmierbaren Teiler (3) oder durch eine Offsetänderung im Adresszähler (4) in die Erzeugung der Steuerimpulse eingreift. PATENT CLAIMS U arrangement for specifying ignition pulses for different switched and operated power converter back-up circuits with a microprocessor, which generates the ignition pulses for the converter via a digital memory, with an oscillator for outputting clock pulses to a downstream frequency divider and an address counter, characterized in that the memory (6) has a plurality of pulse images for the intended 8 operating modes of the converter, which are provided by the microprocessor (1) can be called up via a picture number register (5), and via the address counter (4) be processed periodically and completely, and that the microprocessor (1) only when there is a change in the frequency or the phase position of the control pulses a predetermined control frequency via a programmable divider (3) or by an offset change in the address counter (4) intervenes in the generation of the control pulses. "Anordnung zur Vorgabe von Zündimpulsen für Stromrichter" Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1."Arrangement for specifying ignition pulses for converters" The invention relates to an arrangement according to the preamble of claim 1. Für die Ansteuerungen von Ventilen in Stromrichterschaltungen, wie sie in der elektrischen Antriebstechnik mit den unterschiedlichen Betriebsbedingungen zum Einsatz kommen, sind sehr differenzierte Zündgeräte bekannt. Sie können teilweise diskret aufgebaut und nur für einen bestimmten Verwendungszweck einsetzbar sein.For controlling valves in converter circuits, such as in electrical drive technology with the different operating conditions are used, very differentiated ignition devices are known. You can partially be discreet and only usable for a specific purpose. Ein Zündgerät entsprechend DE-OS 31 15 612 weist einen digitalen Speicher auf, der in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Wechselrichter-Ausgangsspannung Ansteuertabellen für Zündung und Löschung der Ventile je Periode enthält. Jede Ansteuertabelle weist mehrere Spalten mit je einer Ansteuerinformation und einer Zeitinformation auf. Einem Oszillator mit variabler Frequenz ist ein Zähler nachgeschaltet, der nach Ablauf der vorgegebenen Zeit die Weiterschaltung auf die nächste Spalte vornimmt. Um die Schalthäufigkeit innerhalb einer PeriodeAn ignition device according to DE-OS 31 15 612 has a digital memory on, which depends on a specified inverter output voltage Contains control tables for ignition and extinguishing of the valves per period. Every control table has several columns each with control information and time information on. A counter is connected downstream of an oscillator with a variable frequency switches to the next column after the specified time has elapsed. To the switching frequency within a period
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