DE3526896C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ansteue­ rung eines Stromrichters, bestehend aus einem ersten Steuerbau­ stein, dessen Steuerausgänge Steuerimpulse abgeben. Derartige Steuerbausteine sind allgemein bekannt. Vorausgesetzt wird ein Steuerbaustein, der mit einem Summenausgang versehen ist, der ein logisches Summensignal der Steuersignale abgibt.

Es sind Vorrichtungen zur Ansteuerung eines Stromrichters im Handel erhältlich, bei denen man zwecks Kontrolle der Steuer­ impulse für die Thyristoren des Stromrichters mehrere Meßbuch­ sen überprüfen muß. Bei einem Stromrichter in Drehstrombrücken­ schaltung muß man somit sechs Meßbuchsen, während man bei einer Drehstrombrückenschaltung für zwei Moment-Richtungen sogar 12 Meßbuchsen überprüfen muß. Eine derartige Kontrolle ist nicht nur langwierig, sondern die Vorrichtung muß auch noch an einer zugänglichen Gehäusewand den Platz für maximal zwölf Meßbuchsen haben.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Stromrichters der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit Hilfe einer einfach aufgebauten Signal­ kennungsschaltung die Steuerimpulse für die Thyristoren eines Stromrichters über eine einzige Meßbuchse überprüft werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Anspruchs 1.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ansteuerung eines Stromrichters ist der Summenausgang und einer der Steueraus­ gänge des ersten Steuerbausteins mit einer Signalkennungsschal­ tung verbunden. Mit Hilfe der Entkopplungsbausteine werden die angeschlossenen Ausgänge des ersten Steuerbausteins hochohmig gegenüber der Meßbuchse. Das Summensignal und das Signal eines der Steuerausgänge, auch als Kennungssignal bezeichnet, werden mit Hilfe der Widerstände gewichtet und gemeinsam an eine Meß­ buchse geführt. Außerdem ist die Signalkennungsschaltung über einen Widerstand, auch als Pull-up-Widerstand bezeichnet, mit einer Spannungsquelle verbunden. Durch diesen einfachen Aufbau der Signalkennungsschaltung kann man mit Hilfe einer Messung über eine einzige Meßbuchse die Steuerimpulse für die Thyristo­ ren eines Stromrichters in Drehstrombrückenschaltung überprüfen, wobei zwecks Übersichtlichkeit das Signal eines vorbestimmten Steuerausgangs des ersten Steuerbausteins gekennzeichnet ist. An der Anzahl der Impulse des Meßsignals kann man erkennen, ob ein Steuersignal der Vorrichtung zur Ansteuerung eines Strom­ richters nicht vorhanden ist. Außerdem kann man mit Hilfe der Widerstände die Darstellung des Meßsignals beliebig gestalten. Somit erhält man eine einfache Möglichkeit, um die Steuerimpulse der Thyristoren eines Stromrichters zu überprüfen.

Mit den Maßnahmen nach Anspruch 2 wird erreicht, daß man mit Hilfe der Signalkennungsschaltung über eine Meßbuchse die Steuer­ impulse für die Thyristoren eines Stromrichters in Drehstrom­ brückenschaltung mit zwei Moment-Richtungen einfach überprüfen kann. Durch die Amplitude der Impulse des Meßsignals kann man die Moment-Richtung und das Kennungssignal erkennen.

Mit den Maßnahmen nach Anspruch 3 wird erreicht, daß das über die Meßbuchse abgenommene Meßsignal derart darstellbar ist, daß die Impulse für die beiden Moment-Richtungen entgegenge­ setzt sind. D. h. die Impulse der beiden Moment-Richtungen sind zu einer gedachten Null-Linie angeordnet. Die Lage der gedach­ ten Null-Linie und die Amplituden der Impulse des Meßsignals werden durch die Widerstände bestimmt.

Mit den Maßnahmen nach Anspruch 4 wird die Auswertung für das Meßsignal einer Drehstrombrückenschaltung mit zwei Moment-Rich­ tungen vereinfacht.

Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug ge­ nommen, in der ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur An­ steuerung eines Stromrichters nach der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung für einen Strom­ richter in Drehstrombrückenschaltung für zwei Moment- Richtungen und in den

Fig. 2 und 3 sind die dazugehörigen Meßsignale für die beiden Moment-Richtungen dargestellt,

Fig. 4 veranschaulicht eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung und die

Fig. 5 und 6 zeigen die zugehörigen Meßsignale für die beiden Moment-Richtungen.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Stromrichters mit zwei Moment-Richtungen dar­ gestellt, von der der Übersichtlichkeit halber nur ein erster und zweiter Steuerbaustein 2 und 4 dargestellt sind. Der erste bzw. zweite Steuerbaustein 2 bzw. 4 haben u. a. sechs Steueraus­ gänge 6 bzw. 8 und einen Summenausgang 10 bzw. 12. Der erste der Steuerausgänge 6 des ersten Steuerbausteins 2 bzw. der erste der Steuerausgänge 8 des zweiten Steuerbausteins 4 sind über Eingänge 14 bzw. 16 mit einer Signalkennungsschaltung 18 verbunden. Außerdem sind die Summenausgänge 10 bzw. 12 über Eingänge 20 bzw. 22 mit der Signalkennungsschaltung 18 verbun­ den. Ferner ist die Signalkennungsschaltung 18 über einen wei­ teren Eingang 24 mit einer Spannungsquelle U _BP verbunden. Den Eingängen 14, 16, 20 und 22 ist jeweils ein Entkopplungsbau­ stein 26 nachgeschaltet. Als Entkopplungsbausteine 26 sind in dieser Ausführungsform invertierende Treiber vorgesehen. Es können auch nichtinvertierende Treiber verwendet werden. Die Auswahl entsprechender Entkopplungsbausteine 26 hängt von der Darstellungsform des Meßsignals U _MS ab, das man an der Meßbuch­ se MB der Signalkennungsschaltung 18 entnehmen kann. Mit Hilfe dieser Entkopplungsbausteine 26 sind die Eingänge 14, 16, 20 und 22 der Signalkennungsschaltung 18 hochohmig, so daß beim Messen des Meßsignals U _MS, beispielsweise mit Hilfe einer Meßspitze und eines Oszilloskops, die Steuerimpulse oder die Summensignale nicht beeinflußt werden. Der Ausgang jedes Ent­ kopplungsbausteins 26 ist mit einem Widerstand 28 gewichtet, wobei jeweils der eine Pol der Widerstände 28 mit dem Ausgang und der andere Pol der Widerstände 28 mit einem Verbindungs­ punkt 30 verbunden sind. Dieser Verbindungspunkt 30 ist einer­ seits über einen sogenannten Pull-up-Widerstand 32 mit dem Ein­ gang 24 und andererseits über einen Schutzwiderstand 34 mit einer Meßbuchse MB verbunden. Die Wahl der Widerstände 28 wird einerseits von der Spannungsquelle U _BP und andererseits von der Darstellungsform des Meßsignals U _MS bestimmt.

Die Fig. 2 zeigt das Meßsignal U _MS1 für eine erste Moment- Richtung für einen Stromrichter in Drehstrombrückenschaltung. Das Meßsignal U _MS1 ist eine Überlagerung des gewichteten Sum­ mensignals U _SU1, das vom Summenausgang 10 des ersten Steuerbau­ steins 2 abgegeben wird, mit dem gewichteten Steuerimpuls U _St1, das vom ersten der Steuerausgänge 6 des ersten Steuerbausteins 2 abgegeben wird. Als Steuerimpulse sind hier Doppelimpulse vor­ gesehen, die 60° el. verschoben sind und die als Kettenimpulse ausgebildet sind. Das Summensignal U _SU1 bildet eine logische Summe der als Doppelimpulse ausgebildeten Steuerimpulse des ersten Steuerbausteins 2. Dadurch hat das Summensignal U _SU1 alle 60° el. einen Impuls. Diese Impulse des Summensignals U _SU1 sind mittels des Widerstandes 28 gewichtet, so daß deren Ampli­ tuden kleiner sind als die Amplitude der Spannungsquelle U _BP. Der Steuerimpuls U _St1 des ersten der Steuerausgänge 6 des er­ sten Steuerbausteines 2, auch als Kennungssignal bezeichnet, ist mit Hilfe des Widerstandes 28 so gewichtet, daß die Ampli­ tude des Steuerimpulses U _St1 der Amplitude der Spannungsquelle U _BP entspricht. Fehlt z. B. ein Impuls des gewichteten Summen­ signals U _SU1, ausgenommen des Steuerimpulses U _St1, im Meßsignal U _MS1, so kann man anhand der Leerstelle erkennen, welcher der Steuerausgänge 6 des ersten Steuerbausteins 2 keinen Steuerim­ puls abgibt und somit der entsprechende Thyristor des Strom­ richters nicht gezündet werden kann. Fehlt im Meßsignal U _MS1 der Steuerimpuls U _St1, so fehlt am ersten der Steuerausgänge 6 des ersten Steuerbausteins 2 der Steuerimpuls für den entsprechenden Thyristor.

In Fig. 3 ist das Meßsignal U _MS2 für eine zweite Moment-Rich­ tung für den Stromrichter in Drehstrombrückenschaltung darge­ stellt. Das Meßsignal U _MS2 ist eine Überlagerung des gewichte­ ten Summensignals U _SU2, das vom Summenausgang 12 des zweiten Steuerbausteins 4 abgegeben wird, mit dem gewichteten Steuerim­ puls U _St2, das vom ersten der Steuerausgänge 8 des zweiten Steuerbausteins 4 abgegeben wird. Dieses Summensignal U _SU2 und dieses Steuersignal U _ST2 ist derart mit Hilfe der Widerstände 28 gewichtet, daß die Amplitude des gewichteten Steuerimpulses U _St2 kleiner ist als die Amplitude des gewichteten Summensignals U _SU1, gemäß Fig. 1, und die Amplitude des gewichteten Summen­ signals U _SU2 ist kleiner als die Amplitude des gewichteten Steuersignals U _ST2.

Somit kann man anhand der Meßsignale U _MS1 bzw. U _MS2, insbeson­ dere anhand der Amplituden der Impulse dieser Meßsignale, er­ kennen, ob die Steuerimpulse für die Thyristoren des Stromrich­ ters für beide Moment-Richtungen an den Steuerausgängen 6 bzw. 8 der beiden Steuerbausteine 2 bzw. 4 der Vorrichtung zur An­ steuerung des Stromrichters vorhanden sind. Außerdem kann man auch sofort den fehlerbehafteten der Steuerausgänge 6 bzw. 8 der Steuerbausteine 2 bzw. 4 erkennen.

In der Fig. 4 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Vor­ richtung zur Ansteuerung eines Stromrichters gemäß Fig. 1 veranschaulicht. Den Eingängen 16 und 22 der Signalkennungs­ schaltung 18 ist jeweils eine Reihenschaltung aus dem Entkopp­ lungsbaustein 26, einem Inverter 36 und dem Widerstand 28 nachgeschaltet. Als Entkopplungsbaustein 26 ist jeweils ein invertierender Treiber vorgesehen. Durch die Verwendung der Inverter 36 für die zweite Moment-Richtung des Stromrichters erhält man ein Meßsignal U′ _MS2, das gegenüber dem Meßsignal U′ _MS1 für die erste Moment-Richtung entgegengesetzt angeordnet ist, d. h., die Impulse der Meßsignale U _MS1 und U _MS2 sind, gemäß den Fig. 5 und 6, um eine gedachte Null-Linie U _NL angeordnet. Somit ist die Erkennung der Moment-Richtungen des Stromrichters noch weiter verbessert.

Die Fig. 5 zeigt das Meßsignal U′ _MS1 für eine erste Moment- Richtung des Stromrichters, wobei das Meßsignal U′ _MS1, eine Über­ lagerung des gewichteten Summensignals U _SU1, das vom Summenaus­ gang 10 des ersten Steuerbausteins 2 abgegeben wird, mit dem gewichteten Steuerimpuls U _St1 ist, das vom ersten der Steuer­ ausgänge 6 des ersten Steuerbausteins 2 abgegeben wird. Mit Hilfe der Widerstände 28 sind die Steuerimpulse U _St1 und das Summensignal U _SU1 derart gewichtet, daß die Impulse des Meß­ signals U′ _MS1 oberhalb der gedachten Null-Linie U _NL liegen, wobei die Amplituden der Steuerimpulse U _ST1 gleich der Ampli­ tude der Spannungsquelle U _BP und die Amplituden des Summensi­ gnals U _SU1 beliebig zwischen der gedachten Null-Linie U _NL und der Amplitude der Spannungsquelle U _BP angeordnet sein können.

Die Fig. 6 zeigt das Meßsignal U′ _MS2 für eine zweite Moment- Richtung des Stromrichters, wobei das Meßsignal U′ _MS2 eine Über­ lagerung des gewichteten Summensignals U _SU2, das vom Summenaus­ gang 12 des zweiten Steuerbausteins 4 abgegeben wird, mit dem gewichteten Steuerimpuls U _St2 ist, das vom ersten der Steuer­ ausgänge 8 des zweiten Steuerbausteins 4 abgegeben wird. Mit Hilfe der Widerstände 28 und der Inverter 36 sind die Steuer­ impulse U _St2 und das Summensignal U _SU2 derart dargestellt, daß die Impulse des Meßsignals U′ _MS2 unterhalb der gedachten Null- Linie U _NL angeordnet sind.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Ansteuerung eines Stromrichters, bestehend aus einem ersten Steuerbaustein (2), dessen Steuerausgänge (6) Steuerimpulse abgeben, dadurch gekenn­ zeichnet, daß - bei Verwendung eines Steuerbausteins (2), der mit einem Summenausgang (10) versehen ist, der ein logisches Summensignal der Steuersignale abgibt, - der Summen­ ausgang (10) und einer der Steuerausgänge (6) jeweils über einen Entkopplungsbaustein (26) mit einem Widerstand (28) ge­ wichtet sind, wobei jeweils der eine Pol der Widerstände (28) mit dem Ausgang des Entkopplungsbausteins (26) und die anderen Pole der Widerstände (28) miteinander verbunden sind, und daß der Verbindungspunkt (30) der Widerstände (28) einerseits über einen weiteren Widerstand (32) mit einer Spannungsquelle (U _BP) und andererseits über einen Schutzwiderstand (34) mit einer Meßbuchse (MB) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein zweiter Steuerbau­ stein (4) mit weiteren Steuerausgängen (8) und einem weiteren Summenausgang (12) vorgesehen ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der weitere Summenausgang (12) und einer der weiteren Steuerausgänge (8) des zweiten Steuer­ bausteins (4) jeweils über einen weiteren Entkopplungsbaustein (26) mit einem eigenen Widerstand (28) gewichtet sind, wobei jeweils der eine Pol der Widerstände (28) mit dem Ausgang des weiteren Entkopplungsbausteins (26) und jeweils der andere Pol der zugehörigen Widerstände (28) mit dem Verbindungspunkt (30) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeweils zwischen den Entkopp­ lungsbausteinen (26) und den nachgeschalteten Widerständen (28) eine Invertierstufe (36) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Entkopplungs­ baustein (26) verbundene Steuerausgang (8) des zweiten Steuer­ bausteins (4) derselbe Steuerausgang ist, wie der mit dem Ent­ kopplungsbaustein (26) versehene Steuerausgang (6) des ersten Steuerbausteins (2).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Entkopplungsbaustein (26) invertierende Treiber vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Entkopplungsbaustein (26) nicht invertierende Treiber vorgesehen sind.