DE963452C

DE963452C - Method for grid control in a regulated power converter system

Info

Publication number: DE963452C
Application number: DEL20096A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Max Danders; Dr-Ing Walter Feill; Dipl-Ing Werner Jentsch
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-10-10
Filing date: 1954-10-10
Publication date: 1957-05-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gittersteuerung in einer geregelten Stromrichteranlage, deren Transformator mit Anzapfungen versehen ist. Die kombinierte Grob- und Feinregelung mit einem Stufentransformator zur Grobregelung mit Beeinflussung der Gittersteuerung zur Feinregelung sind bekannt. Die Erfindung betrifft jedoch einen anderen - Zweck.The invention relates to a method for grid control in a regulated power converter system, whose transformer is provided with taps. The combined coarse and fine control with one Step transformer for coarse control with influencing of the grid control for fine control are known. However, the invention has a different purpose.

Bekanntlich bedeutet eine große ZündverzögerungAs is well known, means a large ignition delay

ίο zur Erzielung einer kleineren Gleichspannung in einer Gleichrichteranlage auch eine Verschlechterung des Leistungsfaktors. Die Erfindung schlägt daher ein Verfahren vor, daß bei jeder gewünschten Gleichrichterausgangsspannung der bestmögliche Leistungs-ίο to achieve a smaller DC voltage in one Rectifier system also a deterioration in the power factor. The invention therefore works Procedure that for each desired rectifier output voltage the best possible power

faktor erhalten wird. Dem liegt der allgemeine Gedanke zugrunde, außer der die Gittersteuerung beeinflussenden Regelung einen weiteren Regelvorgang vorzusehen, welcher für jeden Spannungswert selbsttätig die günstigste Transformatoranzapfung wählt.factor is obtained. This is based on the general idea, apart from the one influencing the grid control Control to provide a further control process, which is automatic for each voltage value chooses the cheapest transformer tap.

Es wird vorgeschlagen, ein Regelungsverfahren anzuwenden, bei dem durch einen Vergleich zwischen Istwertspannung und Transformatorspannung ein Schaltvorgang gesteuert wird, der die höchstmögliche Transformatorspannung einschaltet.It is proposed to use a regulatory procedure in which a comparison between Actual value voltage and transformer voltage a switching process is controlled, which is the highest possible Transformer voltage switches on.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird in den Vergleichskreis ein Schwellwertgeber, beispielsweise eine Zusatzspannung mit zweiseitiger Schwellwertvorgabe, vorgesehen. Bei Überschreiten des Schwellwertes bzw. der Schwellwerte werden solche Schaltmittel erregt, daß je nach dem Vorzeichen die nächsthöhere oder -tiefere Transformatorstufe eingeschaltet wird.In a further development of the invention, a threshold value transmitter, for example an additional voltage with two-sided threshold value specification is provided. When the threshold is exceeded or the threshold values, such switching means are excited that, depending on the sign, the next higher or lower transformer stage is switched on.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. In Fig. 1 sind rechts in einer Skala dieThe invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In Fig. 1 are on the right in a scale

höchstmöglichen Gleichspannungsmittelwerte der jeweiligen Transformatorstuf e dargestellt (... Ü_gmn~i, U_gmn, tW + i·..)· Ug ist eine Istwert-Augenblicksspannung. Dieser Istwert dient einerseits als Istwert zur Regelung der Stromrichteranlage überhaupt und als Istwert im Regelkreis gemäß _Lder Erfindung. U_n ist die Differenzspannung zwischen der Gleichrichteraugenblicksspannung Dg und der der «-ten Transformatorstufe u_gmn entsprechenden Spannung. Mit U_n ist nun die Spannung zwischen der «-ten Spannungsstufe u_gmn und derjenigen Spannung bezeichnet, bei deren Erreichen auf die nächstniedrigere, also die («— i)-te Spannungsstufe heruntergeschaltet werden soll. Entsprechend definiert ist die Spannung U_n, bei deren Erreichen auf die nächst- _{highest possible DC mean values of} the respective transformer stage shown (... Ü gm n ~ i, U _gmn , tW + i · ..) · Ug is an actual value instantaneous voltage. This actual value serves on the one hand as an actual value for regulating the converter system in general and as an actual value in the control loop according to _{L of} the invention. U _n is the differential voltage between the _{instantaneous} rectifier voltage Dg and the voltage corresponding to the «th transformer stage u gmn. The voltage between the «th voltage level u gmn and that voltage, when reached, is to be switched down to the next lower, ie the (« - i) th voltage level, _{is now denoted by} U _n. The voltage U _n is correspondingly defined, and when it is reached, it decreases to the next

höhere, also die (« + i)-te Spannungsstufe heraufgeschaltet werden soll.higher, ie the (« + i) -th voltage level is to be switched up.

Es sei die «-te Stufe eingeschaltet, so daß im Sinne der Erfindung U_n diejenige Spannung ist, die im Regelkreis gemäß der Erfindung gemessen wird. InIt is to be turned on "th stage, so that, in the context of the invention U _n that voltage is that the invention is measured in the control circuit according to. In

diesem Regelkreis liegt nun noch eine Spannung U₁., die gleich der halben Differenzspannung zwischen der Spannung zweier Transformatorstufen istThis control loop now has a voltage U _1. which is equal to half the differential voltage between the voltage of two transformer stages

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Sie wird der im Regelkreis von der Transformatorstufe zugeführten Spannung entgegengeschaltet. Das ist in der Fig. 2 dargestellt.It is switched against the voltage supplied by the transformer stage in the control circuit. That is shown in FIG.

Ein resultierender Spannungswert ist mit U' bezeichnet (Fig. 3). Hier stellen ferner u' und u' die Schwellwerte im Regelkreis gemäß der Erfindung dar, welche für die Niveaus U_n und U_n stehen, bei deren Überschreitung dieser Regler ansprechen soll. Nimmt nun U_n ab und unterschreitet etwa die mit U_n bezeichnete Spannung, so unterschreitet U' seinen Schwellwert ö" und schaltet auf die nächste Transformatorstufe (n — 1). Nunmehr liegt eine Spannung im Regelkreis, die kleiner als u' ist. Nimmt statt dessen die Gleichrichterspannung zu, so wird auch U' anwachsen und bei Überschreiten der Spannung u' auf die nächsthöhere Transformatorstufe (n + 1) umschalten. A resulting voltage value is denoted by U ' (FIG. 3). Here, u ' and u' also represent the threshold values in the control loop according to the invention, which stand for the levels U _n and U _n , which this controller should respond when exceeded. If U _n now decreases and falls below the voltage designated by U _n , U ' falls below its threshold value δ "and switches to the next transformer stage (n -1). There is now a voltage in the control loop that is smaller than u' . Takes instead the rectifier voltage increases, so U ' will also increase and, if the voltage u' is exceeded, switch to the next higher transformer stage (n + 1).

Es ist ein wesentlicher Punkt der Erfindung, daß die Umschaltung auf die nächsthöhere Transformatorstufe bei einem etwas höheren Wert der Gleichspannung erfolgt als umgekehrt die Zurückschaltung von dieser höheren Stufe auf die ursprüngliche. Das kommt dadurch, daß die Spannung U_n — U_n größer als die Spannung zwischen den Spannungsstufen u_gm„ — u_gmn - 1 ist. Würden die Niveaus 1 und 2 zusammenfallen oder gar ihre Reihenfolge vertauschen, so würde ein pausenloser Wechsel der Transformatorstufen auftreten und damit eine Pendelung in den Regelkreis hineintragen. Die Einfügung der Zusatzspannung bedeutet die Schaffung eines Spannungsbereiches, innerhalb dessen keine Umschaltung erfolgt.It is an essential point of the invention that the switchover to the next higher transformer stage takes place at a slightly higher value of the DC voltage than, conversely, the switchover from this higher stage to the original one. This is because the voltage U _n - U _{n is} greater than the voltage between the voltage _levels u gm - u _gmn - 1. If levels 1 and 2 were to coincide or even to reverse their order, the transformer stages would change without interruption, thus causing an oscillation in the control loop. The insertion of the additional voltage means the creation of a voltage range within which no switching takes place.

Man erreicht also eine Umschaltung auf die niedrigstmögliche Transformatorstufe durch eine selbsttätige Regelung, so daß gleichzeitig mit der kleinstmöglichen Zündverzögerung gearbeitet wird. Diese Maßnahme ist von Bedeutung, wenn insbesondere der Sollwert durch die Spannungsregelung der Stromrichteranlage verschoben wird. Dieser Änderung wird beim Regelungsverfahren gemäß der Erfindung durch allmähliches Fortschalten der Transformatorstufen Rechnung getragen, wobei die Fortschaltung durch die gittersteuerungsmäßig beeinflußte Gleichspannung erreicht wird.You can therefore switch to the lowest possible transformer level using an automatic one Regulation so that the smallest possible ignition delay is used at the same time. These Measure is important when, in particular, the setpoint is controlled by the voltage control of the converter system is moved. This change is made in the control method according to the invention Gradual switching of the transformer stages into account, the switching through the DC voltage influenced by the grid control is reached.

Claims

Patent claims:

1. Method for grid control in a regulated Power converter system, the transformer of which is provided with taps, characterized in that that a control method is used in which a comparison between the actual value voltage and transformer voltage a switching operation is controlled which is the highest possible Transformer voltage switches on.

2. The method according to claim 1, characterized in that that in the comparison circuit a threshold value transmitter, preferably an additional voltage with bilateral threshold value specification, and by switching means when the threshold value is exceeded, depending on iao Sign the next higher or lower transformer stage is switched on.