NO149936B - Fremgangsmaate og anordning til innretning av to neddykkede roerseksjoner - Google Patents

Description

Koplingsanordning for regulering av likespenning til en forbruker.

Foreliggende oppfinnelse angår en koplingsanordning for regulering av likespenning til en forbruker ved hjelp av to avvekslende ledende og sperrede tyristorer, hvor varigheten av de tidsintervaller i hvilke tyristorene er ledende og sperret bestemmes av oppladningshastighe-tene for to kondensatorer.

En anordning av denne art er kjent fra U.S.

patentskrift nr. 2.780.763, men her er det ikke tale om strømbegrensning eller tapsfri omlad-ning av slukkekondensatoren.

Videre er . det fra DAS 1.133.453 og fransk

patentskrift nr. 1.241.319 kjent en anordning for spasmodisk regulering ved pulsstyring av effekttransistorer og hvor det i det sistnevnte tilfelle forbedrer anordningens virkningsgrad ved transformering av styrepulsene til et guns-tigere irripedansnivå. Koplingsfrekvensen vil imidlertid variere innen ganske vide grenser over reguleringsområdet, og den vil derfor over

deler av området avvike betydelig fra den opti-male verdien.'Den gunstigste koplingsfrekvens bestemmes ved den minste sum av de tap som øker med koplingsfrekvensen, de tap som er forbundet med omladningen av en tilhørende sper-rekondensator, og de tap som minker med fre-kvensen, nemlig de tilleggstapene som oppstår i forbrukerstrømkretsén på grunn av " bølgefor-men.

Hensikterirhéd oppfinnélsen er å tilveiebringe en koplingsanordning av den innledningsvis nevnte art som har et større reguleringsom-råde, og dessuten optimal koplingsfrekvens over hele området. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at oppladningen skjer med spenningen over en ytterligere kondensator som ved overgangen til neste intervall gir sperrespenning til den tyristor som skal sprenges: ••>'<"' - it

For å tilveiebringe en øvre begrensningtrøv forbrukerstrømmen kan dét anvendes : en^reai strømbegrenserkopling eller negativ strømkom-poundering. I den hensikt må forbrukerstrøm-men måles. I kjente koplinger utføres en slik måling kontinuerlig ved hjelp av en shunt som gir store effekttap, eller ved hjelp av en Hall-generator eller måletransduktor som begge er kostbare. I foreliggende tilfelle måles forbruker-strømmen i tidspunktene for veksling mellom av- og påintervaller, og det er derfor mulig å anvende en transformator hvor primærstrøm-men som er lik forbrukerstrømmen, flyter i motsatt retning i det ledende og det sperrede tidsintervall og hvor den induserte spenning i sekundærviklingen gir et mål for forbruker-strømmens størrelse ved overgangen mellom intervallene.

Ved en utførelse av en slik koplingsanordning med overstrømbegrensning for forbrukeren anvendes ifølge oppfinnelsen målespenningen som forspenning ved oppladning av den kondensator som regulerer varigheten av de ledende intervaller, mens kondensatoren som regulerer varigheten av de sperrede intervaller er shuntet med en kondensator som ved begynnelsen av de sperrede intervaller er utladet med en spenning som også er proporsjonal med målespenningen.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til teg-ningen. Fig. 1 viser et koplingsskjéma for en koplingsanordning ifølge oppfinnelsen for regulering av en forbruker i form av en seriemotor. Fig. 2 viser styringskarakteristikken med innstillingen av reguleringsmotstanden som pa-rameter. Fig. 3 a viser strømmen i transformatorens 8 primærutvikling. Fig 3 b viser sekundærstrømmen i trans-formatoren 8.

Koplingsanordningen ifølge utførelseseks-emplet består av to tyristorer 1 og 2 som styres av spenningen på to kondensatorer 10 resp. 13 over to unijunktionstransistorer 11 resp. 14. Ladningen av kondensatorene 10 og 13 skjer ved hjelp av to med hverandre innbyrdes avhengig reguleringsbare motstander 9 og 12. Avhengig-hetsforholdet er slik at når den ene motstand øker, avtar den andre. Innstillingen regulerer varigheten av tidsintervallene, idet motstanden 12 bestemmer lengden av det ledende intervall og motstanden 9 bestemmer lengden av det sper-rende intervall. Hvis belastnihgsstrømmen er meget liten, vii omladningen av en kondensator 3 ved avslutningen av det ledende intervall ta betydelig tid. Kondensatoren 10 lades opp fra den spenning som ligger over kondensatoren 3. Dermed sikres at tyristoren .1 aldri kan bli ledende før kondensatoren 3 er tilstrekkelig opp-ladet til å kunne sperre den strømførende tyristor. Reguleringskarakterlstlkken er vist på fig. 2, hvor spenningen over forbrukeren er vist som funksjon av strømmen. Reguleringsområdet begrenses av den rette linje gjennom riull-punk-tet og som angir strømmen ved stillestående rotor Ik. Karakteristikken som svarer til høyeste

■ spenningsinnstilling kan f. eks. falle sammen med den største belastning som tillates for ty-|

ristoren 1. Tyristoren kan belastes med høyere momentanverdier ved lavere spenning på grunn av at varigheten av de strømførende intervallene avtar med spenningen. Dette kan utnyttes for å oppnå et høyt startmoment.

For begrensning av maksimalstrømmen anvendes negativ strømkompoundering som tas ut over en transformator 8 hvis primærvikling er forsynt med et midtuttak som gjennom forbrukeren 7 er forbundet med likespenningskil-dens plussklemme. Den ene ende av primærviklingen er forbundet med tyristprens 1 ene elek-trode, og den andre ende av primærviklingen er gjennom en diode 6 forbundet med likespen-ningskildens plussklemme. Forbrukerstrømveien overføres avvekslende fra tyristoren 1 til dioden 6 og omvendt. Endringen av retningen i transformatorens primærvikling overføres til transformatorens sekundærvikling, som er forsynt med en innstillbar belastningsmotstand 15. Når tyristoren 1 blir ledende fåes et sprang i sekundærspenningen lik: .

hvor I1M betegner strømverdien på primærsiden ved starten av det ledende intervall,' hvor N2 og N, er henholdsvis sekundærviklingens og pri-mærviklingens vindingstall. Det tilsvarende spenningssprang når dioden 6 er strømførende er lik: hvor Ir2 betegner strømverdien for primærstrøm-meri ved' slutten av' det ledende<1> intervall. Hvis tidskonstanten for transformatorens sekundær - krets er mye mindre enn varigheten av det minste tidsintervall som forekommer, vil topp-spenningen ha en verdi:

Ved avslutningen av det ledende intervall får spenningen over motstanden 15; sin negative toppverdi. En kondensator 20 utlades tii denne spehningsverdi gjennom'en diode 22. Ved avslutningen av det sperrendp inte^all stiger spenningen over motstanden 15 til sin positive toppverdi. Kondensatoren 20 lades dermed opp gjennom zenerdioden 23, dioden 2*1 og kondensatoren 13. Kondensatoren 13 får da vedbegyn-nelsen av et ledende intervall en ladning som tilsvarer spenningen:

hvor E7 er zenerspenningen for zenerdioden 23. Det fremgår av ligningen ovenfor at en økende strøm gir en høyere bégynnelsesverdi for spenningen over kondensatoren 13; D,et vil da ta kor-tere tid før kondensatoren ved oppladning gjen-

nom motstanden 12 når opp i unijunktion tran-sistorens tennspenning. Ved økende strøm fåes

altså avtagende lengde av det ledende intervall.

Strømmens innvirkning på lengden av det

sperrede intervall fremkommer ved at en kondensator 16 ved begynnelsen av det sperrede

intervall utlades gjennom en diode 18 til en

spenning som er lik spenningen som tas fra en

spenningsdeler 24, minus den negative toppverdi

av spenningen over motstanden 15. Spenningen

på kondensatoren 16 er da lik:

Kondensatoren 16 lades under det sperrede intervall opp igjen parallelt med kondensatoren 10 til en spenning som er lik tennspenningen for

unijunktion transistoren 11. Intervallengden vil

da øke med økende strømverdi.

Claims (3)

1. Koplingsanordning for regulering av likespenning til en forbruker ved hjelp av to avvekslende ledende og sperrede tyristorer, hvor varigheten av de tidsintervaller i hvilke tyristorene er ledende og sperret bestemmes av opplad-ningshastighetene for to kondensatorer, karakterisert ved at oppladningen skjer med spenningen over en ytterligere kondensator (3) som ved overgangen til neste intervall gir sperrespenning til den tyristor som skal sperres.

2. Koplingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det for måling av for-brukerstrømmen anvendes en transformator hvor primærstrømmen som er lik forbruker-strømmen flyter i motsatt retning i det ledende og det sperrede tidsintervall, og hvor den induserte spenning i sekundærviklingen gir et mål for forbrukerstrømmens størrelse ved overgangen mellom intervallene.

3. Koplingsanordning ifølge krav 2 med overstrømbegrensning for forbrukeren, karakterisert ved at målespenningen anvendes som forspenning ved oppladning av den kondensator (13) som regulerer varigheten av de ledende intervaller, mens kondensatoren (10), som regulerer varigheten av de sperrede intervaller, er shuntet med en kondensator (16) som ved begynnelsen-av de sperrede intervaller er utladet med en spenning som også er proporsjonal med målespenningen.