FI68748C - Styrapparat foer en tyristormatad likstroemsregeldrift - Google Patents

Description

ltArri rDl ,,,, KUULUTUSJULKAISU

M <11) utlAgcningsskrift 68 74 8 C (45) Patent4;! nyunnetty 10 10 1935 Patent cecdelat ^ ^ (51) Kv.lk.4/lnt.a.* H 05 K 7/02 SUOMI —FINLAND (21) P*t«nttlhak*mu* — P»tentan«eknlnf 780217 (22) HikemiipUvl — An*öknlng*d*g .01.78 (23) AlkupUvt — Glltlgheadag 2*1.01.78 (41) Tullut (ulklsekii — Bllvit offend Ig 26.07.78

Patentti- ja rekisterihallitus NShtSvlktlpanon |a kuul.)ulkihun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen ' ' AnsBkan udagd och utl.skrlften publlcerad 2o .06.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuolkeu* — Begird priorltet 25.01.77

Saksan L i i ttotasavalta-F8rbundsrepub 1iken Tysk)and(DE) P 2702968.1 ToteennMytetty-Styrkt (71) Siemens Aktiengesel1schaft, Berlin/MOnchen, DE; Wittelsbacherplatz 2, D-8000 MUnchen 2, Saksan Li Ittotasavalta-FörbundsrepublIken Tyskland(DE) (72) Horst Zimmermann, Erlangen, Saksan Li Ittotasavalta-F8rbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Oy Koi ster Ab (5*0 Tyristori syöttöisen tasavirtasäStökMytön ohjauslaite - Styrapparat för en tyristormatad 1ikströmsregeldrift

Keksinnön kohteena on tyristorisyöttöisen tasavirtasäätö-käytön ohjauslaite, jossa virtasäätimen ulostulosignaali vaikuttaa sisääntulovahvistimen välityksellä komparaattoreihin, joiden toisiin sisääntuloihin on kytketty tahdistusjännitteiden ohjaamia saha-aaltointegraattoreita ja tyristorisarjän tyristorien yksittäiset pääteasteet ovat ohjattavissa komparaattoreilla ja jolloin on vielä varattu komentoaste monikvadranttikäyttöä varten ja lisäJ tyristorisarja on ohjattavissa lisäpääteasteilla ja jolloin edelleen on varattu virtasäätimelle alistettu kierrosluku- ja/tai veto-säädin sekä valvontayksiköitä.

Edellä mainitun kaltainen laite on tullut tunnetuksi esimerkiksi DE-kuulutusjulkaisusta 1 588 783 tai lehdestä "Siemens-Zeitschrift" 1971, sivut 183-185.

Tässä tunnetussa laitteessa muodostuvat kierrosluvun säädin, virran säädin, komentoaste ja ohjaussarja kulloinkin sisään työnnettävistä osista, joissa yksittäiset puolijohde-elementit on 2 68748 järjestetty kytkentälevyille, joissa on painetut piirit (vrt. kir-jallisuuskohdan kuvaan 1).

Tunnettu on myös jo sisääntyöntöjärjestelmään sijoitettujen > elektroniikkarakenneryhmien pistikeliitosjärjestelmä, jossa voidaan työntää kulloinkin useita rakenneryhmiä niiden kehyksen takasivulla oleviin sähköisiin pistikeliittimiin ja jossa ainakin osa jokaisen rakenneryhmän kehyksen pistikeliittimien liitosnastoista työntyy perusjohdotuslevyyn, jossa on painettu kytkentä ja on juotettu kiinni sen johdinratoihin (vrt. esim. saksalaiseen hakemusjulkai-suun 2 320 255).

On osoittautunut, että käytön säädöissä rakenneryhmät ja kytkentäosat, kuten esim. virran säätimet, ohjaussarjat jne., aina samat ja muut osat, kuten esim. kierrosluvun säädin, vedon säädin jne., suorittavat aivan samanlaisia tehtäviä. Tämän vuoksi olisi suotavaa, että varattaisiin standardiyhdistelmiä, jotka sopivat kaikkiin osaksi tuleviin käytön säätöihin. Rakenneryhmien standar-diyhdistelmät voidaan johdottaa keskenään yksinkertaisella tavalla siten, että veitsilistojen nastasivulla olevat liitosnastat ulottuvat johdotuslevyn läpi, joka sisältää johdotukseen tarvittavat johdinradat.

Jos taloudellisista syistä halutaan tulla toimeen rajoitetulla perusjohtolevyjen lukumäärällä, muodostuu mahdollisten yhdistelmien valinnanvara tavallisesti hyvin rajoitetuksi.

Tämän keksinnön tehtävänä on soveltaa edellä mainittua suunnitelmaa perusjohdotuslevyihin johdannossa mainitun laatuisessa kytkennässä niin, että yhden perusjohdostuslevyn avulla aikaansaadaan kompakti ja samalla erilaisiin tehtäviin sopiva tyristori-syöttöisen tasavirtasäätökäytön ohjauslaite.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan seuraavan jaotuksen avulla: a) peruslaite» joka koostuu kotelosta ja takapuolisesta perusjohdotuslevystä, jossa on kosketinlistat ja liitin-lista ulkoa tulevia signaaleja ja syöttöjännitteitä varten (esim. RST), b) peruslevyn ensimmäiseen kosketinlistaan pistettävä johtolevy virransyöttöä ja tahdistusjännitteiden jakoa varten, 3 68748 o) toiseen kosketinlistaan pistettävä johtolevy 5 jossa on virtasäädin, perään kytketty sisääntulovahvistin, saha-aalto-integraattorit, komparaattorit ja tyristorisarjän pääteasteet, d) perusjohdotuslevyn kolmanteen kosketinlistaan pistettävä johtolevy, jossa on komentoaste monikvadranttikäyttöä varten ja pääteasteet lisätyristorisarjän ohjaamiseksi, e) neljänteen kosketinlistaan pistettävä johtolevy kierros-luku- ja/tai vetosäätöä varten, f) viidenteen kosketinlistaan pistettävä johtolevy lukitus-ja/tai suojatarkoituksia varten.

Tällä tavalla on yhteen kuuluvat toiminnat koottu niin paljon, että useimmiten voidaan tulla toimeen suhteellisen yksinkertaisella perusjohdotuslevyllä.

Keksintöä selitettäköön lähemmin piirustuksen avulla, jossa esitetään: kuvassa 1 ohjauslaitteen sähköinen kytkentä, kuvassa 2 perusjohdotuslevy ja sen johdinradat, kuvassa 3 peruslaitteen mekaaninen rakenne, kuvassa 4 virranhuoltoyksikön kytkentälevyn mekaaninen rakenne, kuvassa 5 virran säätimellä varustetun kytkentälevyn rakenne ja kuvassa 6 peruslaitteen liitinlistan yksityiskohtia.

Tasavirtamoottorin 1 ankkurikäämiä syötetään vaihtovirtaverkosta 4, jossa on vaiheet R, S, T, kiertovirrattomalla kahden vir-ransuunnan tyristorimuuttajalla, jossa on kaksi vasta-rinnan kytkettyä tyristorisarjaa 2 ja 3 kiertovirrattomassa olevassa kytkennässä.

Tasavirtamoottorin 1 kierrosluvun säätämiseksi luetaan sen todellinen kierrosluku n^ takometrikoneen 5 avulla ja sen läh-tösignaali annetaan yhdessä kierrosluvun raja-arvoa ng vastaavan signaalin kanssa kierrosluvun säätimelle 28. Kierrosluvun säätimen 28 lähtösignaali (johdin 19) antaa ohjaussuureen virran säätimelle 8, joka saa oikean etumerkkisen ankkurivirran todellisen arvon 1^ (johdin 20) tasavirtamoottorin 1 ankkurivirtapiiriin järjestetystä virran muuttajasta 40. Valitun virransuunnan mukaan johdetaan virran säätimen 8 lähtösignaali kytkimellä 16 suoraan tai kääntövahvistimen 15 ja kytkimen 17 välityksellä tulovahvisti-. men 9 tuloliitäntään, tulovahvistimen, jonka vaihtosuuntaus- ja tasasuuntausaskelrajoja ) voidaan säätää. Tulovahvistimen 9

O

μ 68748 lähtöliitäntä on kytketty johtimella 22 komparaattorielimien 11 tuloliitäntöihin, elimien, joiden toisiin tuloliitäntöihin ja kytketty saha-aaltointegraattorit 10. Nämä saha-aaltointegraattorit saavat virransyöttöyksiköstä 7 tahdistusjännitteet U saha-aaltointeg-roinnin käynnistyspistettä varten. Tämä virtahuoltolaite 7 antaa samalla käyttöjännitteet Uv yksittäisille kytkentäelementeille. Tulovahvistimen 9 ja saha-aaltointegraattorin 10 signaalin ollessa yhtäläiset antaa vastaava komparaattori 11 siihen kuuluvan pääte-vahvistimen 12 ja johtimen 32 välityksellä tyristorisarjan 2 vastaavalle tyristorille sytytyssignaalin. Komparaattoreihin 11 on pääteasteiden 12 .rinnalle kytketty pääteasteet 18, jotka on kytketty johtimella 33 tyristorisarjaan.3. Yksittäisten pääteasteiden 12 tai 18 sulkemisen ja avaamisen suorittaa komentoaste 14, joka antaa johtimilla 26 ja 27 vastaavan ohjauskäskyn kulloinkin halutun momenttisuunnan mukaan. Komentoasteen 14 avulla suoritetaan seuraavat ohjaustoiminnat:

Kierrosluvun säätimen 28 läh.töliitännän napaisuuden muutoksen lukeminen (johdin 25).

Kierrosluvun säätimen lähetteen rajoittamjnen ja ohjaussar-jan erottaminen virran säätimestä avaamalla kytkin 16 johtimen 30 välityksellä. Täten siirtyvät vaihtosuuntausaskelrajan ohjauspulssit ja sen myötä pienenee ankkurivirta nopeasti. Kun ankkurivirta on saavuttanut arvon 0 ja kun viivästysaika on kulunut, sulkee johti-messa 26 kulkeva lukitussignaali S tähän asti johtaneen vaihtosuuntaajan. Tauon jälkeen kääntövahvistin 15 ja kytkin 17 - johdin 30 - kytkevät virran säätimen 8 jälleen tulovahvistimeen 9 ja vapauttavat lisäksi ohjauspulssit uutta momenttisuuntaa varten.

Samalla lakkaa silloin myös kierrosluvun säätimen 28 lähetteen rajoitus (johdin 23).

Siinä tapauksessa, että komentoaste 14 ei ole varustettu vastaavasti järjestetyllä kytkinmekanismilla ja kun tullaan toimeen yksikvadranttikäytöllä, voidaan virran vahvistimen 8 ja tulovahvistimen 9 väliin asettaa silta 21.

Kuvan 1 mukaisen kytkennän katkoviivoilla piirretyt yksittäisten rakenneosien väliset kytkennät muodostetaan perusjohdotus-levyyn 6, joka puolestaan muodostaa peruslaitteen xo osan.

5 68748 Jännitelähde 7 on järjestetty peruslaitteeseen työnnettävälle kytkentälevylle xl, virran säädin 8, tulovahvistin 9, saha-aaltointegraattorit 10, komparaattorit 11 ja päätevahvistimet 12 kytkentälevyyn x2, komentoaste 14, kääntövahvistin 15, kytkimet 16 ja 17 sekä pääteasteet 18 kytkentälevyyn x3 ja kierrosluvun säädin 28 kytkentälevyyn x4 .

Tämä ryhmitys on ilmaistu viitenumeron jälkeen sulkeisiin järjestetyllä kytkentälevyn merkillä xo - x4 .

Ulkoa tulevien signaalien sähköinen tie perusjohdotusle-vyyn 6 kulkee perusjohdotuslevyyn 6 kiinni juotetun liitinlistan 63 kautta, jonka sähköinen kytkentä peruslevyyn on merkitty numerolla 13 .

Kuva 2 esittää perusjohdotuslevyä 6, jossa on johdinradat 62 ja yksittäiset kytkentälevyt xl - x5.

Kuvassa 3 esitettyä peruslaitetta xo käytetään enintään viiden säätöjärjestelmään kuuluvan kytkentälevyn kokoamiseen. Peruslaitteen kotelo käsittää kaksi teräslevysivuosaa 64, jotka on yhdistetty toisiinsa ruuvien ja alumiiniprofiilikiskojen 65 avulla. Takasivun muodostaa perusjohdotuslevy 6. Etusivu suojataan esittämättä jätetyllä irrotettavalla eristeainelevyllä. Perusjohdotuslevy 6 käsittää viisi 31-napaista kosketinlistaa 611-615 sekä liitinlistan 63, joka muodostuu juotetuista liittimistä 631.

Näihin liittämiin 631 voidaan viedä ulkoa tulevat signaa-lijohtimet 632 ja kiinnittää ruuveilla 633. Kuten nähdään, on liittimien 631 alapäät varustettu kahdella takana olevaan perus-levyn 6 johdinratoihin 62 ylettyvällä kosketinnastalla 631, jotka on kytketty niihin sähköisesti kohojuotoksella 635 (kuva 6).

Kuva 4 esittää virransyöttöön ja tahdistusjännitteiden U

S

johtamiseen tarkoitetun kytkentälevyn xl mekaanista rakennetta.

Kuten nähdään, on kytkentälevylle järjestetty mm. muuntaja 73, tasasuuntaaja 74, jotka on kytketty toisiinsa kytkentälevyn johdin-radoilla 75. Sähköisen kytkennän perusjohdotuslevyyn 6 tekee pisti-kelista 72, joka muodostaa perusjohdotuslevyn 6 kosketinlistan 611 kanssa pistikeliitoksen.

Kuten kytkentälevyn x2 mekaanista rakennetta esittävästä kuvasta 5 ilmenee, voidaan levyyn varata levyyn 6 liitettävän pistikelis-tan 82 lisäksi vielä toinen pistikelista 83, joka on kytketty sähköisesti päätevahvistimiin ja johon voidaan työntää tyristorivaihtosuuntaajiin johtavan signaalikaapelin 32 kosketinlista (kuva 1),.

Claims (4)

6 68748

1. Tyristorisyöttöisen tasavirtasäätökäytön ohjauslaite, jossa virtasäätimen ulostulosignaali vaikuttaa sisääntulovahvis-timen välityksellä komparaattoreihin, joiden toisiin sisääntuloihin on kytketty tahdistusjännitteiden ohjaamia saha-aaltointegraatto-reita ja tyristorisarjän tyristorien yksittäiset pääteasteet ovat ohjattavissa komparaattoreilla ja jolloin on vielä varattu komento-aste monikvadranttikäyttöä varten ja lisätyristorisarja on ohjattavissa lisäpääteasteilla ja jolloin edelleen on varattu virtasääti-melle alistettu kierrosluku- ja/tai vetosäädin sekä valvontayksiköitä, tunnettu siitä, että siinä on seuraava jaotus: a) peruslaite (xO) , joka koostuu kotelosta (64) ja takapuolisesta perusjohdotuslevystä (6), jossa on kosketinlistat (611-615) ja liitinlista (63) ulkoa tulevia signaaleja ja syöttöjännitteitä varten (esim. RST), b) peruslevyn (6) ensimmäiseen kosketinlistaan (611) pistettävä johtolevy (xl) virransyöttöä ja tahdistusjännitteiden (U ) ja- b koa varten, c) toiseen kosketinlistaan (612) pistettävä johtolevy (x2), jossa on virtasäädin (8), perään kytketty sisääntulovahvistin (9), saha-aaltointegraattorit (10), komparaattorit (11) ja tyristori-sarjan (2) pääteasteet (12), d) perusjohdotuslevyn (6) kolmanteen kosketinlistaan (613) pistettävä johtolevy (x3), jossa on komentoaste monikvadranttikäyttöä varten ja pääteasteet (18) lisätyristorisarjän (3) ohjaamiseksi , e) neljänteen kosketinlistaan (614) pistettävä johtolevy (x4) kierrosluku- ja/tai vetosäätöä varten, f) viidenteen kosketinlistaan (615) pistettävä johtolevy (x5) lukitus- ja/tai suojatarkoituksia varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjauslaite, tunnet-t u siitä, että johtolevyihin (xl, x2), joissa on pääteasteet (12, 18) on sovitettu lisäpistokelistoja (83), joihin tyristori-sarjoihin (2, 3) johtavien nauhakaapeleiden (32, 33) pistokkeet ovat työnnettävissä. 7 68748

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjauslaite, tunnet-t u siitä, että johtolevy (xl) virransyöttöä varten on sivuttai-sen koteloseinämän (64) välittömästi viereinen johtolevy·

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjauslaite, tunnet t u siitä, että liitinlistan (63) liittimet on juotettu perus-johdotuslevyyn (6). 8 Patentkrav 687 4 8