CH670342A5

CH670342A5 -

Info

Publication number: CH670342A5
Application number: CH2791/85A
Authority: CH
Inventors: Paul Martin Espelage; James Michael Nowak
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1984-07-02
Filing date: 1985-06-26
Publication date: 1989-05-31
Also published as: SE8503180D0; SE466723B; DE3523614C2; SE8503180L; CA1233509A; US4565953A; DE3523614A1; JPH0437679B2; JPS6122791A

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Steuern von unabhängigen, parallelen Gleichrichtern, die eine Gleichstromlast speisen.

Das Parallelschalten von zwei stromgesteuerten Wechselrichtern, von denen jeder durch seinen eigenen phasengesteuerten Gleichrichter gespeist wird, zum Speisen einer Wechselstrommaschine hat den Vorteil, dass Stromoberwellen, Drehmomentpulsationen und Wirbelstromverluste verringert werden. Die parallelen Wechselrichter benötigen jeweils nur die Hälfte der Nennleistung der Maschine, die gespeist wird, wodurch die Grösse der Kommutierungskondensatoren und die

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Nennwerte der steuerbaren Schaltvorrichtungen des Wechselrichters verringert werden. Ein dreiphasiger Wechselrichter hat eine sechspulsige Drehmomentwelligkeit, wobei die Ströme eine Dauer von ungefähr 120° haben und rechteckförmig sind. Zwei parallele Wechselrichter ergeben eine zwölfpulsige Welligkeit, weil eine Phasenverschiebung von 30° hervorgerufen wird, indem das Zünden eines Wechselrichters relativ zu dem anderen vorverlegt wird. Die Ströme, die durch die parallelen Wechselrichter geliefert werden, sind sinusförmiger als die sechsstufige Stromwelle.

Eine Mikrocomputersteuerung eines zwölfpulsigen Wechselrichters vereinfacht die Implementierung der Zündsteuerungen des Wechselrichters durch Eliminieren von analogen Quadrier-, Quadratwurzel-, Dividier- und Multiplizierschaltungen. Es ist erwünscht, einen einzelnen Mikrocomputer zum Steuern der unabhängigen parallelen Gleichrichter, welche die parallelen Wechselrichter speisen, zu benutzen, um die Kosten und die Übertragungskomplexität, welche mehrere Mikroprozessoren verursachen können, zu verringern.

Während des normalen stationären Betriebes wird der Quellengleichrichter eines Parallelkanals 30 elektrische Grad nach dem anderen Parallelkanal gezündet. Wenn jedoch ein Kanal abgeschaltet oder sein Strom auf null gebracht werden soll, während der andere Kanal in Betrieb bleibt, ergibt sich ein Problem, wenn ein einzelner Mikrocomputer benutzt wird, um abwechselnd die Zündwinkelberechnung und das Zünden der unabhängigen parallelen Gleichrichter, welche beide Kanäle speisen, vorzunehmen. Da die Gleichrichter beider Kanäle manchmal in Zeitintervallen gezündet werden müssen, welche die gleichzeitige Ausführung der Zündwinkelregulierung und des Zündens verlangen, kann das möglicherweise zu einem vorübergehenden Verlust der Steuerung führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerung mit einem einzelnen Mikrocomputer für die Zündwinkelbestimmung von zwei unabhängigen parallelen Quellengleichrichtern in einem zwölfpulsigen Wechselstrommotorantrieb zu schaffen.

Weiter soll durch die Erfindung eine Steuerung geschaffen werden, bei der ein einzelner Mikrocomputer für die Zündwinkelbestimmung von beiden parallelen Quellengleichrichtern in einem zwölfpulsigen Wechselstrommotorantrieb benutzt wird, ohne dass eine starke Beschränkung der Ausführungszeit der Zündwinkelregler erzeugt wird.

Ferner sollen durch die Erfindung völlig willkürliche Zündwinkel für zwei parallele Gleichrichter, die eine Last speisen, gestattet werden, ohne dass es zu irgendeiner Störung in den Stromreglerprogrammen für jeden der Gleichrichter, die durch einen einzelnen Mikrocomputer betrieben werden, kommt.

Gemäss einem Aspekt der Erfindung wird eine Steueranordnung für unabhängige, parallele Gleichrichter geschaffen, die mit einer Gleichstromlast verbunden sind. Die Steueranordnung enthält eine erste und eine zweite Zündzählereinrichtung zum Empfangen der Zeit zum Zünden des nächsten gesteuerten Schalters des ersten bzw. des zweiten Gleichrichters. Eine erste Verriegelungseinrichtung spricht auf die Zeitsperre des ersten Zündzählers an, um den nächsten gesteuerten Schalter in dem ersten Gleichrichter zu zünden. Eine zweite Verriegelungseinrichtung spricht auf die Zeitsperre der zweiten Zündzählereinrichtung an und zündet den nächsten steuerbaren Schalter in dem zweiten Gleichrichter. Ein erstes Unterbrechungssignal wird auf das Zünden des ersten Gleichrichters hin erzeugt, und ein zweites Unterbrechungssignal wird auf das Zünden des zweiten Gleichrichters hin erzeugt. Eine Stromreglereinrichtung, die einen einzelnen Mikrocomputer enthält, spricht auf das erste Unterbrechungssignal an, um die zu verstreichende Zeit zum Zünden des nächsten steuerbaren Schalters zu bestimmen und in die erste Zündzählereinrichtung zu laden. Die Stromreglereinrichtung spricht ausserdem auf das zweite Unterbrechungssignal an, um die zu verstreichende Zeit zum Zünden des nächsten steuerbaren Schalters zu bestimmen und in die zweite Zündzählereinrichtung zu laden.

Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen zum Steuern von unabhängigen, parallelen Gleichrichtern, die parallele stromgesteuerte Wechselrichter speisen, welche ihrerseits einen Wechselstrommotor speisen. Das Verfahren beinhaltet die Schritte, ein erstes Unterbrechungssignal zu erzeugen, wenn ein steuerbarer Schalter in dem ersten der parallelen Gleichrichter gezündet wird. Danach wird in einem Mikrocomputer auf das erste Unterbrechungssignal hin die in einen ersten Zündzähler zu ladende Zeit zum Zünden des nächsten steuerbaren Schalters in dem ersten Gleichrichter bestimmt. In einen ersten Zündzähler wird die für das Zünden des ersten Gleichrichters in dem Mikrocomputer bestimmte Zeit geladen. Ein zweites Unterbrechungssignal wird erzeugt, wenn ein steuerbarer Schalter in dem zweiten der parallelen Gleichrichter gezündet wird. Dann wird auf das zweite Unterbrechungssignal hin in demselben Mikrocomputer die in einen zweiten Zündzähler zu ladende Zeit zum Zünden des nächsten steuerbaren Schalters in dem zweiten Gleichrichter bestimmt. In einen zweiten Zündzähler wird die Zeit geladen, die zum Zünden des zweiten Gleichrichters in dem Mikrocomputer bestimmt worden ist. Der nächste steuerbare Schalter in dem ersten Gleichrichter wird unabhängig von dem Mikrocomputer gezündet, wenn der erste Zündzähler die Zeitsperre erreicht. Der nächste steuerbare Schalter in dem zweiten Gleichrichter wird unabhängig von dem Mikrocomputer gezündet, wenn der zweite Zündzähler die Zeitsperre erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1A - 1D ein Hauptblockschaltbild eines Zwölfpuls-Pa-rallelstromrichterantriebssystems nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Hardware-Diagramm einer digitalen Ausführungsform der quellenseitigen Gleichrichtersteuerung des Antriebssystems nach Fig. 1,

Fig. 3A und 3B ein Flussdiagramm, das die Software zur Implementierung der quellenseitigen Gleichrichtersteüerung mit der Ausführungsform nach Fig. 2 veranschaulicht, und

Fig. 4A - 4C Wellenformdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfindung.

Die Fig. 1A - 1D zeigen ein Asynchronmotorantriebssystem mit zwei parallelen Stromrichtern. Der erste parallele Stromrichter enthält einen quellenseitigen Stromrichter, der in der hier dargestellten Ausführungsform ein phasengesteuerter Gleichrichter 1 ist, und einen lastseitigen Stromrichter, der in der hier dargestellten Ausführungsform ein stromabhängiger oder stromgesteuerter, zwangskommutierter Wechselrichter 2 ist. Der phasengesteuerte Gleichrichter liefert dem Wechselrichter 2 über eine Gleichstromzwischenkreisdrossel 5 einen Gleichstrom veränderlicher Grösse. Der erste parallele Stromrichter wird hier auch als Haupt- oder Masterkanal bezeichnet. Der zweite parallele Stromrichter, der als Neben- oder Slavekanal bezeichnet wird, enthält die gleichen Elemente wie der Masterkanal, nämlich einen phasengesteuerten Gleichrichter 1' und einen zwangskommutierten Wechselrichter 2' die über eine Gleichstromzwischenkreisdrossel 5' miteinander verbunden sind. Ein dreiphasiger Transformator 7, der eine in Dreieck geschaltete Primärwicklung und eine in Dreieck geschaltete Sekundärwicklung sowie eine in Stern geschaltete Sekundärwicklung hat, verbindet eine externe dreiphasige Stromquelle mit dem Master- bzw. dem Slavekanal. Die Wechselrichter 2, 2' geben zwölfpulsigen Sechsphasenstrom an einen Asynchronmotor 9 über einen dreiphasigen Transformator II ab, der eine in Stern geschaltete und eine in Dreieck geschaltete Primärwicklung sowie eine in Dreieck geschaltete Sekundärwicklung hat. Die in Stern geschaltete Primärwicklung ist mit dem Ausgang des Masterkanalwechselrichters 2 und die in Drei5

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eck geschaltete Primärwicklung mit dem Slavenkanalwechsel-richter 2' verbunden.

Eine Drehzahlführungsgrösse ror* ist ein Eingangssignal an der Wechselstrommotorantriebssteuerung und wird an einen Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzungsblock 18 angelegt, dessen Ausgangssignal mit einem Drehzahlreferenzsignal ©r in einem Summierer 19 verglichen wird. Das Drehzahlreferenzsignal Cûr wird gebildet, indem der Schlupf in einem Schlupfrechner 20 aus dem Motorstrom, dem Fluss und dem Zündwinkel aus dem Masterkanal berechnet und der Schlupf in einem Summierpunkt 21 von der Frequenz <ae des dem Asychronmotor 9 zugeführten Stroms subtrahiert wird. Das Fehlersignal aus dem Summierpunkt 19 wird an eine Drehzahlreglerschaltung 25 angelegt, die eine Übergangsfunktion k (1 +t s)/s hat, wobei s der La Place-Operator ist. Das Ausgangssignal des Drehzahlreglerblockes ist eine Drehmomentführungsgrösse T*. Die Drehmo-mentführungsgrösse wird drei Steuerzweigen zugeführt. Ein oberer Zweig steuert den Strom in den beiden phasengesteuerten Gleichrichtern 1,1'.

Ein mittlerer Steuerzweig steuert den Fluss in dem Asynchronmotor 9 durch Steuern des Zündens der Schaltvorrichtungen in den Wechselrichtern 2, 2'. Der mittlere Zweig sorgt für eine Flusskorrektur der Drehmomentführungsgrösse T*, die dem oberen und unteren Zweig zugeführt wird. Ein Funktionsblock 33 wandelt das Drehmomentreferenzsignal T* in eine Flussfüh-rungsgrösse y* um. Die in dem Funktionsblock 33 implementierte Funktion bewirkt einen Offset, um einen festen Wert des Flusses bei einem Drehmoment von null zu gewährleisten. Die Flussführungsgrösse wird in einem Summierpunkt 35 mit einem Flusssignal \(/p verglichen, das durch Integrieren der Ausgangsspannung des Wechselrichters 2 in einem Integrator 37 und Hindurchleiten des Signals durch einen Spitzendetektor 38 gebildet wird, um ein Flussfehlersignal \jierr zu bilden, das über einen Verstärkungsblock 41 an einen Begrenzer 43 angelegt wird. Das Ausgangssignal des Begrenzers 43 wird an einen Summierpunkt 45 zusammen mit der Drehmomentführungsgrösse T* als Ausgangssignal aus dem Funktionsblock 36 angelegt. Das Ausgangssignal des Begrenzers 43 stellt die Stromfüh-rungsgrösse ein, wenn der Fluss sich von dem Sollwert unterscheidet, um den oberen Stromsteuerzweig in einen Flussregler umzuwandeln, wenn das Drehmoment und das Solldrehmoment beide nahe null sind.

Das Flussfehlersignal aus dem Verstärkungsblock 41 wird ausserdem einer Offset-Funktion in einem Block 47 zugeführt. Das Ausgangssignal des Blockes 47 wird an einen Multiplizierer 49 in dem unteren Steuerzweig angelegt. Der Offsetfunktions-block 47 erzeugt ein Ausgangssignal von eins, wenn das Flussfehlersignal null ist. Das Ausgangssignal des Offsetfunktions-blocks 47 nimmt unter eins ab, wenn der Sollfluss grösser als der Istfluss ist, um den Winkel zwischen dem Motorstrom und dem Fluss zu verkleinern und mehr von dem verfügbaren Strom in die flussproduzierende Achse abzuleiten.

Das flusskorrigierte Stromsignal aus dem Summierpunkt 45 wird an einen Funktionsblock 51 angelegt, der eine Stromfüh-rungsgrösse I* liefert, die mit einem Stromrückführungssignal Ifb in einem Summierpunkt 53 verglichen wird. Das Stromrückführungssignal stammt aus Stromfühlern 55 in jeder der drei Leitungen, welche den phasengesteuerten Gleichrichter 1 in dem Masterkanal speisen. Ein Absolutwertblock 57 empfängt die drei abgefühlten Leitungsströme und liefert das Stromrückführungssignal Ifb, welches die Grösse der drei Signale angibt.

Ein Stromregler 59, welcher ein PI-Regler sein kann, liefert auf den Stromfehler aus dem Summierpunkt 55 hin ein Span-nungsführungsgrössensignal V*. Ein Spannungs-Zündwinkel-übersetzer 61, der als eine Suchtabelle implementiert sein kann, liefert eine Zündwinkelführungsgrösse a* auf die Spannungs-führungsgrösse V* hin, die er über einen Schalter 60 empfängt.

Die Zündschaltung einschliesslich des PLL-Schaltkreis-Inte-

grators, des Nulldurchgangsdetektors, des Zellenzündblockes und des Rückwärtszählers für die phasengesteuerte Thyristorbrücke ist dieselbe wie in der US-PS 4 449 087. Die dreiphasigen verketteten Spannungen, die an die phasengesteuerte Thyristorbrücke angelegt werden, werden in dem Integrator 63 integriert, und die Nulldurchgänge der integrierten Spannungen werden in einem Block 65 bestimmt und benutzt, um eine Synchronisierimpulsfolge an dem PLL-Schaltkreis 67 zu bilden, deren Frequenz das Sechsfache der Netzfrequenz ist. Eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung, die zur Implementierung der Integration der verketteten Spannungen verwendbar ist, beinhaltet eine Schaltungsanordnung, wie sie in der US-PS 4 399 395 gezeigt und beschrieben ist, auf die bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen wird. Diese Schaltungsanordnung rekonstruiert die verketteten Spannungswellenformen, welche durch die Kommutierungskerben verfälscht werden, die in den Wellenformen der Phasenspannungen während der Zeit erscheinen, während der jeder Phasenstrom durch geeignetes Zünden der einzelnen Thyristoren von einer abgehenden Phase auf eine ankommende Phase übergeht. Die Rekonstruktion der verketteten Spannung, die bei der hier beschriebenen Erfindung bevorzugt wird, besteht aus einer zusammengesetzten Wellenform, die durch Summieren wenigstens einer integrierten verketteten Spannung, die Kommutierungskerben enthält, mit einem Signal gebildet wird, das wenigstens einem «Delta»-Strom entspricht, der aus der Differenz von zwei Phasenströmen gewonnen und mit einem die Kommutierungsinduktivität darstellenden Faktor multipliziert wird.

Bei dem Auftreten eines Nulldurchgangssignals wird ein Zeitzähler in dem PLL-Schaltkreis 67 abgelesen.

Die korrekte Zeitzählerablesung zu diesem Zeitpunkt ist bekannt, und die Differenz zwischen dem tatsächlichen Wert und dem korrekten Wert stellt einen Phasenfehler dar, der durch einen Software-PI-Regler hindurchgeleitet wird. Das Ausgangssignal des Reglers stellt den Wert dar, durch den der Hochfrequenztakt des PLL-Schaltkreis-Zählers dividiert wird, so dass sich eine Taktfrequenz aus dem PLL-Schaltkreis-Zähler ergibt, welche das 512fache der Grundfrequenz der verketteten Spannung ist, die an die phasengesteuerte Thyristorbrücke 1 angelegt wird. Das 512fache der Grundfrequenz ergibt eine Winkelauflösung von 0,703° der Grundfrequenz und dient als Taktfrequenz für den Rückwärtszähler 69. Der Sollzündwinkel a* wird zu einem Zellenoffset aus einer Suchtabelle 71 addiert. Das Suchen in der Tabelle ergibt einen von sechs Offsets auf der Basis der Variablen PH, welche das nächste zu zündende Zellenpaar angibt. Die Variable PH wird jedesmal dann inkrementiert (um eins erhöht), wenn eine Zelle gezündet wird.

Der hier benutzte Begriff Zelle bezieht sich auf die steuerbaren Schalter in den Stromrichtern, nämlich auf die Thyristoren. Die Variable PH, die die Werte von eins bis sechs annehmen kann, gibt an, welches Zellenpaar als nächstes zu zünden ist, wie es in der folgenden Tabelle gezeigt ist.

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Die Zellen in der Brücke der Stromrichter 1 und 3 sind wie unten angegeben, in der Reihenfolge numeriert, in der sie gezündet werden:

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Die A-Phase ist zwischen die Zellen 1 und 4 geschaltet. Die B-Phase ist zwischen die Zellen 3 und 6 geschaltet, und die C-Phase ist zwischen die Zellen 5 und 2 geschaltet. Jede Variable PH hat eine Dauer von 60°, und jede Zelle wird mit einer 120° Hochfrequenzimpulsfolge gezündet.

Der gegenwärtige Zählwert des Zeitzählers, der in dem Quellen-PLL-Schaltkreis 67 angeordnet ist, wird von dem Summierpunkt 68 subtrahiert, und die resultierende Grösse wird in den Rückwärtszähler 69 geladen. Wenn der Rückwärtszähler 69 null erreicht, wird ein Signal zu dem Zellenzündblock 75 gesandt, der das geeignete Thyristorpaar in dem phasengesteuerten Gleichrichter 1 in dem Masterkanal zündet und ein Signal sendet, um die Variable PH in dem Block 73 zu inkrementie-ren. Zum Gewährleisten eines richtigen Belastungsgleichgewichts zwischen dem Master- und dem Slavekanal ist ein separater Stromregler, der Elemente 53', 55', 59', 60', 61', 68', 69', 71', 73' und 75' aufweist, welche denselben Aufbau haben und auf dieselbe Weise arbeiten wie ihre zuvor beschriebenen Gegenstücke, mit der Ausnahme, dass das Stromrückführungssignal an dem Summierpunkt 53' aus dem phasengesteuerten Gleichrichter des Slavekanals stammt, dass ein 30° Offset im Zündwinkel an dem Summierpunkt 68' eingeführt wird und dass die Zellenzündsignale zum Zünden des nächsten Thyristorpaares aus dem Zellenzündblock 75' an den phasengesteuerten Gleichrichter 1' des Slavekanals angelegt werden, vorgesehen.

Der Motorstromflusswinkelgenerator 77 in der unteren Steuerschleife empfängt eine Drehmomentführungsgrösse T* und liefert einen gewünschten Winkel zwischen dem Motorstrom und dem Motorflusswinkel. Der Motorstrom/Motorflusswinkel wird durch den Multiplizierer 49 in Abhängigkeit von dem Flussfehlersignal aus dem Verstärkungsblock 41 modifiziert. Der resultierende Motorstrom/Motorflusswinkel wird in einen äquivalenten Zündwinkel a in einem Motorstromfluss-winkel/Alphazündwinkel-Übersetzer 79 umgewandelt. Der Zündwinkel a wird in einem Summierer 81 zu einem Offset addiert, der aus einer Suchtabelle 83 ermittelt wird, welche sechs Offsets enthält, einen für jeden Wert der Variablen PH, die das als nächstes zu zündende Zellenpaar angibt. Die Variable PH wird aus einem Zähler 84 erhalten, der jedesmal dann erhöht wird, wenn der Wechselrichter 2 gezündet wird. Das Ausgangssignal des Summierers 81 ist die unkorrigierte Zeit zum Zünden der Anordnung, die der Zeit in Grad zum Zünden des nächsten Paares von lastseitigen Zellen in dem zwangskommutierten Wechselrichter 3 in dem Hauptkanal entspricht.

In dem Summierer 87 wird ein Verzögerungswinkel in Grad von der unkorrigierten Zeit zum Zünden der Anordnung subtrahiert, um die Verzögerung in der Stromaufnahme in dem Thyristor zu kompensieren, wenn dieser aufgrund des gesteuerten Stromkommutierungskreises gezündet wird. Der Verzögerungswinkel wird bestimmt, indem die drei Leitungsströme ia, ib, ic aus dem Wechselrichter des Masterkanals unter Verwendung der Stromfühler 89 gemessen werden. Die Differenzströme iab, ibc und ica werden danach in einem ii./ÌA-Transforma-tionsblock 91 bestimmt.

Ein Nulldurchgangsdetektor 93 erzeugt ein Digitalsignal, wenn ein Nulldurchgang der Differenzströme auftritt, und eine 3 Bit-Segmentzahl, die den Differenzstrom angibt, der den Nulldurchgang hat. Diese beiden Sätze von Signalen aus dem Nulldurchgahgsdetektor werden an einen Leitungsstromaufnah-medetektor 95 angelegt, der bestimmt, welche Thyristorzündung dem letzten Nulldurchgang zugeordnet ist, sowie die Zeit der Stromaufnahme. Die Differenz zwischen dem tatsächlichen Stromnulldurchgang und dem beabsichtigten Nulldurchgang wird in einem Summierer 97 bestimmt. Der Verzögerungswinkel wird in einen Integrator 99 eingegeben, und das Ausgangssignal des Integrators wird in einer Begrenzerschaltung 101 mit einem oberen und einem unteren Grenzwert von null bzw. 120° geklemmt. Das Zeit-zum-Zünden-Signal aus dem Summierer 87

wird um den gegenwärtigen Zählwert eines PLL-Schaltkreises 103 in dem Summierer 105 reduziert, um die zu verstreichende Zeit zu bestimmen. Die zu verstreichende Zeit wird in einen Rückwärtszähler 107 geladen, der durch ein Taktsignal aus dem PLL-Schaltkreis 103 getaktet wird. Wenn der Rückwärtszähler 107 die Zeitsperre erreicht, zündet der Zellenzündblock 111 das nächste Paar Zellen in dem Wechselrichter 2 in dem Masterkanal. Der Integrator 37, der Nulldurchgangsdetektor 109, die Zellenzündschaltung 111 und der Rückwärtszähler 107 arbeiten auf dieselbe Weise wie die entsprechende Zündschaltungsanord-nung, die in der oberen Steuerschleife beschrieben worden ist. Zum Bestimmen der Zündzeit für .den Wechselrichter 1' in dem Slavekanal wird die verfügbare Zeit aus dem Summierer 105 in dem Summierer 110 mit einem 30° Signal summiert, um den Slavekanalwechselrichter 30° el. nach dem Masterkanalwechselrichter zu zünden. Wenn der Ausgangstransformator 11 gemäss der Darstellung in Fig. 1D geschaltet ist, ist die Variable PH in dem Slavekanal dem Masterkanal um einen Zählwert voraus. Wenn der Ausgang des Transformators 11 mit der in Dreieck geschalteten Sekundärwicklung mit dem Masterkanal und mit der in Stern geschalteten Sekundärwicklung mit dem Slavekanal verbunden ist, dann eilt die Variable PH in dem Slavekanal dem PH-Wert in dem Masterkanal nach. Die eingestellte zu verstreichende Zeit wird in einen Rückwärtszähler 107' geladen, der durch den PLL-Schaltkreis 103 getaktet wird. Wenn der Rückwärtszähler 107' die Zeitsperre erreicht, zündet der Zündblock 111' das nächste Paar Zellen in dem Wechselrichter 2' in dem Slavekanal. Eine ausführlichere Erläuterung der Arbeitsweise der quellenseitigen Zündsteuerung mit Verzögerungskompensation findet sich in einer gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung der Anmelderin.

Die beiden dargestellten parallelen Stromrichter speisen zwar einen dreiphasigen Motor, wobei die in Stern und in Dreieck geschalteten Primärwicklungen des Transformators 11 eine relative Phasenverschiebung von 30° ergeben, es ist jedoch auch möglich, einen sechsphasigen Motor ohne die 30° Phasenverschiebung, welche durch den Transformator hervorgerufen wird, zu speisen. Wenn ein sechsphasiger Motor benutzt wird, wird das Ausgangssignal jedes Wechselrichters an einen anderen Satz von Dreiphasenwicklungen angelegt.

Wenn ein Fehlerzustand, wie beispielsweise ein Überstrom oder ein Wechselrichterkippen, in einem oder beiden Kanälen auftritt und in einem Block 113 erkannt wird, wird ein Signal an einen Schaltercontroller 115 und an einen Schaltercontroller 115' über einen Eingang eines zwei Eingänge aufweisenden ODER-Gatters 117 angelegt, was bewirkt, dass die Schalter 60 und 60' die Spannungsführungsgrösse/Winkelführungsgrös-se-Übersetzer 61, 61' mit einer Inversions- oder Wechselrich-tengrenzwertführungsgrösse aus einem Inversions- oder Wechselrichtengrenzwertblock 119 statt mit ihren Stromreglern 59, 59' verbinden. Die Wechselrichtengrenzwertführungsgrösse bewirkt, dass die Zündimpulse an die phasengesteuerten Gleichrichter 1, 1' angelegt werden, um die phasengesteuerten Gleichrichter an ihre Inversionsgrenze zu bringen und dadurch einen Strom von null an die beiden Wechselrichter 2, 2' abzugeben.

Zum Gewährleisten der richtigen Kommutierung des Wechselrichters 2 während Zuständen geringer Belastung empfängt der Sechspulsbetriebsartblock 121 das Drehmomentführungs-grössensignal T* und das Motordrehzahlsignal cor, und bei leichter Belastung sind Zustände hoher Drehzahl vorhanden, was dadurch bestimmt wird, dass die Drehzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt, und das Drehmoment kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und der Schalter 60' wird durch den Schaltercontroller 115' umgeschaltet, um den Spannungsfüh-rungsgrösse/Winkelführungsgrösse-Übersetzer 61' mit dem Wechselrichtengrenzwert zu verbinden. Wenn gerade ein Kanal bei Zuständen hoher Drehzahl und geringer Belastung arbeitet, nimmt die Belastung in dem anderen Wechselrichter 2 zu und

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hält dessen Kommutierungszeit kleiner als 120°, was einen stabilen Betrieb gewährleistet.

Eine digitale Implementierung des Blockschaltbildes nach Fig. 1, die auf das Drehzahlfehlersignal aus dem Summierer 19 anspricht, um die phasengesteuerten Gleichrichter 1, 1' zu zünden, ist in Fig. 2 gezeigt. Fig. 2 zeigt einen Mikroprozessor 122 vom Typ INTEL 80286, der in der Sprache PLM 86 programmiert ist und eingebaute Unterbrechungsprogramme unter der Steuerung eines Unterbrechungscontrollers 123 vom Typ INTEL 8259A hat. Der Controller 123 erzeugt Unterbrechungen auf bekannte Weise, die bewirken, dass der Mikroprozessor 122 eine Aufgabe oder Berechnung ausführt und dass typisch die Zeit zum Ausführen einer zukünftigen Aufgabe in einem Rückwärtszähler gespeichert wird. Wenn der Rückwärtszähler null erreicht, erzeugt der Zähler eine weitere Unterbrechung, die das Ereignis einleitet, woraufhin der Zähler wieder für die Zeit zum Ausführen des nächsten Ereignisses geladen wird.

In Fig. 2 ist eine Software-PLL-Schaltkreis-Konfiguration gezeigt, in der vier Zähler benutzt werden, nämlich ein PLL-Schaltkreis-Zähler 124, ein Zeitzähler 125, ein Masterzündzähler 126 und ein Slavezündzähler 127. Im Betrieb wird eine Quelle veränderlicher Frequenz durch den PLL-Schaltkreis-Zähler 124 erzeugt, in dem eine 4,9152-MHz-Ausgangsimpulsfolge aus einem Taktoszillator 129 durch einen Wert N dividiert wird, der durch ein Signal «PRESET N» aus dem Mikroprozessor 122 auf einem Datenbus 130 eingestellt wird. Das Ausgangssignal des Zählers 124 kann auf folgende Weise auf einer Frequenz gehalten werden, die das 512fache der Frequenz der einzelnen Flusswellen \|/' ca, i|/' ab und bC ist.

Der Zeitzähler 125 wird am Anfang auf 512 gesetzt und bei jedem Taktimpuls aus dem Zähler 124 um 1 vermindert. Wenn der Zähler 125 auf eins vermindert ist, wird er auf 512 rückgesetzt. Der Zähler 125 liefert daher ein Mass des Phasenwinkels relativ zu den Fluss wellenformen. Der Zählwert in dem Zeitzähler 125 wird an den Mikroprozessor 122 über den Datenbus 131 angelegt, wo er zur Phasenreferenz zum Zünden der phasengesteuerten Gleichrichterthyristoren, nicht dargestellt, über Zündmaskenpuffer 132, 133 benutzt wird. Die Synchronisierung wird erzielt, indem die Pseudoflusswellenformen \|/' ca, <|/' ab, ij/'bc durch einen Nulldurchgangsdetektor 134 hindurchgeleitet werden, der einen Synchronisierimpuls jedesmal dann erzeugt, wenn eine Flusswelle durch null geht. Diese Impulse werden dem Unterbrechungscontroller 123 zugeführt, der den Mikroprozessor 122 unterbricht und ein Überkreuzungsservicepro-gramm einleitet. Der Nulldurchgangsdetektor 134 erzeugt ausserdem eine 3 Bit-Zahl, welche die relativen Vorzeichen der Motorflusswellenformen angibt, dem Mikroprozessor 122 zugeführt und durch diesen gelesen und benutzt wird, um zu inden-tifizieren, welcher Nulldurchgang den Unterbrechungsimpuls verursacht hat. Das Nullüberkreuzungsserviceprogramm liest den Wert in dem Zeitzähler 125 und vergleicht ihn mit dem korrekten Wert für den besonderen Flusswellendurchgang, um einen Phasenfehler zwischen dem Zähler 125 und den Flusswellen zu erzeugen. Dieser Fehler wird benutzt, um einen neuen «PRESET N»-Wert zu berechnen, der dann in den PLL-Schaltkreis-Zähler 124 geladen wird.

Die Zeitsteuerung des Zündens jeder Thyristorzelle in den phasengesteuerten Gleichrichtern 1,1' erfolgt mittels der Zündzähler 126 und 127. Wenn der Masterzündzähler 126 herunter auf null getaktet wird, wird ein Mastertriggerunterbrechungs-signal erzeugt und an den Unterbrechungscontroller 123 sowie an den Zündmaskenpuffer 132 angelegt, in den die geeignete Maske aus-dem Mikroprozessor 122 für das nächste Zellenpaar des phasengesteuerten Mastergleichrichters 1 geladen worden ist, das zu zünden ist. Ebenso wird, wenn der Slavezündzähler 127 herunter auf null getaktet wird, ein Slavetriggerunterbre-chungssignal erzeugt und an den Unterbrechungscontroller 123 sowie an den Zündmaskenpuffer 133 angelegt, in den die geeignete Maske aus dem Mikroprozessor 122 für das nächste Zellenpaar des phasengesteuerten Slavegleichrichters 1' geladen worden ist. Der Mikroprozessor empfängt den Gleichstromzwischenkreisstrom aus dem Masterkanal und dem Slavekanal aus einem A/D-Wandler 136, der mit einem Multiplexer 138 verbunden ist, an den die beiden Signale angelegt werden. Der Mikroprozessor empfängt ausserdem das Fehlersignal aus einem Drehzahlregler über einen A/D-Wandler 140. Nach einer Zellenzündung berechnet der Mikroprozessor 122 die Zeit zum Zünden der nächsten Zelle in diesem phasengesteuerten Gleichrichter. Diese Zeit wird mit dem Wert in dem Zeitzähler 125 verglichen, die der gegenwärtigen Zeit entspricht. Die Differenz in der zu verstreichenden Zeit wird dann in den Zündzähler 126 oder 127 über den Datenbus geladen, der dann auf null vermindert wird, was noch eine weitere Unterbrechung über den Unterbrechungscontroller 123 bewirkt, der ein Zellenzündpro-gramm einleitet.

Die Software, die für die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform erforderlich ist, ist durch das in den Fig. 3A und 3B gezeigte Flussdiagramm dargestellt. Wie gezeigt beginnt das Programm zum Zünden der Thyristoren der phasengesteuerten Gleichrichter gemäss der Erfindung mit dem Empfangen einer Unterbrechung entweder aus dem Masterzündzähler 126 oder aus dem Slavezündzähler 127, wenn entweder der Master- oder der Slavezündzähler auf null getaktet wird. Das gewünschte Zellenpaar wird direkt aus der Hardware (Zündmaskenpuffer 132 oder 133) durch die Unterbrechung gezündet. Die Unterbrechung wird dann als eine Masterkanalunterbrechung (I = O) identifiziert, was bedeutet, dass der phasengesteuerte Gleichrichter des Masterkanals soeben gezündet worden ist, oder die Unterbrechung wird als eine Slavekanalunterbrechung (I = 1) identifiziert, was bedeutet, dass der phasengesteuerte Gleichrichter des Slavekanals soeben gezündet worden ist.

Es wird dann geprüft, um festzustellen, ob zwei aufeinanderfolgende Zündzählerunterbrechungen aufgetreten sind, ohne dass dazwischen eine Zündwinkelbestimmung erfolgt und ein entsprechender Zählwert in den Zündzähler geladen worden ist. Wenn das erfolgt ist, dann ist die erste der beiden aufeinanderfolgenden Unterbrechungen verlorengegangen. Die Unterbrechung, die gegenwärtig bedient wird (die zweite Unterbrechung), wird weiterhin bedient. Wenn dieser Zustand einer verlorengegangenen Unterbrechung erkannt wird, erzeugt die Software eine zweite Unterbrechung, um sie zu ersetzen, was eine Reglerberechnung für die verlorengegangene Unterbrechung verlangt. Wenn der Zündwinkel bestimmt und der entsprechende Zählwert in den Zündzähler geladen worden ist, wird die verlorene Unterbrechung dann bedient.

Der Gleichstromzwischenkreisstrom in dem Kanal, aus dem die letzte Unterbrechung empfangen wurde, wird bestimmt und mit einem vorbestimmten Wert vergüchen. Wenn der Strom grösser als der vorbestimmte Wert ist, wird ein Verzögerungswinkel für die Inversionsgrenze des phasengesteuerten Gleichrichters berechnet. Der ZÜNDWINKEL (I) wird dann gleich dem Verzögerungswinkel gesetzt. Der Verzögerungswinkel ist von dem Strom abhängig, der in dem phasengesteuerten Gleichrichter fliesst, und ein Verzögerungswinkel wird so bestimmt, dass er so nahe wie möglich bei der Inversionsgrenze und trotzdem noch eine richtige Kommutierung auf der Basis des Augenblicksstroms und der Lastimpedanz gewährleistet ist. Wenn der Gleichstrom auf null abnimmt, wird jeder vorbestimmte Ruf nach einer Inversionsgrenze beseitigt. Wenn der Slavekanal gegenwärtig bearbeitet wird und die Drehzahl grösser als ein vorbestimmter Wert und das Drehmoment kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, dann gilt ZÜNDWINKEL (I) = VERZÖGERUNGSWINKEL (I).

Wenn ein Fehler, der einen Überstrom verursacht, nicht aufgetreten ist und der Slavekanal nicht wegen hoher Drehzahl und hoher Last abgeschaltet wird, um den Strom in dem ande5

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ren Kanal zn vergrössern und seine Kommutierungszeit zu verkleinern, dann muss der Zündwinkel berechnet werden. Das Ausgangssignal des Drehzahlreglers (nicht dargestellt), welches eine Drehmomentführungsgrösse ist, wird an den A/D-Wandler 140 angelegt und in eine Stromführungsgrösse umgewandelt. Die Stromführungsgrösse wird mit einem Stromrückführungssignal verglichen, und das sich ergebende Fehlersignal ist eine Eingabe in ein PI-Regler-Programm, welches den ZÜNDWINKEL (I) bestimmt. Der ZÜNDWINKEL (I) wird in einen Alphazündwinkel übersetzt. Ein Alphazündwinkel ist als ein mit Bezug auf einen besonderen Referenzpunkt gemessener Winkel definiert, wobei ein Zündwinkel von null dem Zustand entspricht, wenn jeder Thyristor in der Schaltung in dem Zeitpunkt gezündet wird, in welchem seine Anodenspannung zum ersten Mal in jedem Zyklus positiv wird, unter der Annahme, dass keine Kommutierungsschaltung vorhanden ist. Unter dieser Bedingung arbeitet der Stromrichter exakt auf dieselbe Weise, wie wenn er in einer ungesteuerten Gleichrichterschaltung wäre.

Der Zähler, der das nächste Paar von Lastzellen auswählt, das zu zünden ist, wird inkrementiert, so dass die Variable NEU-PH (I) = PH (I) + 1 wird. Aus einer Suchtabelle wird eine Variable OFFSET (I), die dem Stromwert der Variablen PH (I) entspricht, bestimmt, und die ZEIT-ZUM-ZÜNDEN (I)

wird berechnet als ZEIT-ZUM-ZÜNDEN = ALPHAWINKEL (I) + OFFSET (I). Der Zeitzähler wird abgelesen, um die GE-GENWÄRTIGE-ZEIT (I) zu bestimmen. Die ZEIT-ZU-VERSTREICHEN wird dann berechnet als ZEIT-ZU-VERSTREICHEN = ZEIT-ZUM-ZÜNDEN — GEGENWÄRTIGE-ZEIT (I). Die ZEIT-ZU-VERSTREICHEN ist der Wert in Grad, der in einen Rückwärtszähler zu laden ist, so dass, wenn der Rück-wärtszähler auf einen Zähl wert von null heruntertaktet, ein Impuls erzeugt wird, der das nächste Paar Zellen zündet und die nächste Zellenzündberechnung aufruft. Die ZEIT-ZU-VER-STREICHEN wird für numerische Umkehr korrigiert, da der zulässige Wert des Zeitzählers null bis 512 Zählwerte beträgt.

Der ZÜNDZÄHLER (I) wird mit der ZEIT-ZU-VER-STREICHEN geladen. Die Variable ZÜNDMASKE (I) wird gleich dem geeigneten Muster aus einer Suchtabelle auf der Basis von PH (I) gesetzt und in den Zündmaskenpuffer geladen.

Der ZÜNDZÄHLER (I) wird bei jedem 0,7° Taktimpuls um eins vermindert. Bei dem Zähl wert null werden die EinThyristoren in der ZÜNDMASKE-Verriegelungseinrichtung gezündet, und eine neue Zündzählerunterbrechung wird erzeugt.

Aus dem Flussdiagramm ist zu erkennen, dass, wenn eine Masterkanalzündung erfolgt, der Masterregler aufgerufen wird, d.h., wenn der phasengesteuerte Gleichrichter des Masterkanals zündet, erfolgt die Bestimmung der nächsten Zündung des phasengesteuerten Gleichrichters des Masterkanals. Ebenso wird, wenn die Slavekanalzündunterbrechung erfolgt, der Slaveregler aufgerufen. Diese Unterbrechungssequenz eliminiert eine Kopplung zwischen den Reglern (an eine Masterkanalzündung schliesst sich nicht eine Bestimmung der Zündzeit des Slavekanals an). Die tatsächlichen Thyristorzündungen werden durch Hardware ausgeführt, wenn der betreffende Zündzähler die Zeitsperre erreicht, wodurch eine mögliche Softwareverzögerung beim Durchlaufen eines Softwareprogramms zum Zünden des Thyristors, wenn der Zündzähler die Zeitsperre erreicht, vermieden wird. Ein sehr kurzes Unterbrechungsprogramm, das nur wenige Anweisungen enthält, wird zur selben Zeit wie das Zünden erzeugt, um lediglich das Stromreglerprogramm, welches die Zündwinkel der Thyristoren bestimmt, darüber zu informieren, welcher Kanal gezündet hat.

Eine Drei-Unterbrechungen-Struktur der Erfindung ist in Fig. 4A gezeigt. Eine sehr kurze Hochprioritätsunterbrechung, die erfolgt, wenn ein Masterquellengleichrichterthyristor zündet, ruft eine längere Niederprioritätsreglerunterbrechung auf, die den Regler informiert, dass ein Masterquellengleichrichterthyristor soeben gezündet worden ist. Der Regler bestimmt den in den Masterzündzähler zu ladenden Zählwert und lädt die nächste Zündmaske in eine Hardwareverriegelungseinrichtung oder einen Hardwarepuffer, so dass, wenn der Masterzündzäh-Ier die Zeitsperre erreicht, das nächste Masterthyristorpaar direkt aus der Hardware heraus gezündet wird. Ebenso ruft eine kurze Hochprioritätsunterbrechung, die erfolgt, wenn ein Sla-vequellengleichrichterthyristor zündet, eine längere Niederprio-ritätsreglerunterbrechung auf, die den Regler darüber informiert, dass ein Slavequellengleichrichterthyristor soeben gezündet worden ist. Der Regler bestimmt den in den Slavezündzähler zu ladenden Zählwert und lädt die nächste Zündmaske in eine Hardwareverriegelungseinrichtung, so dass, wenn der Slavezündzähler die Zeitsperre erreicht, das nächste Slavethyristor-paar direkt aus der Hardware heraus gezündet wird.

Fig. 4A zeigt den normalen stationären Betrieb, wenn die Master- und Slavezündungen um 30° verschoben sind. Fig. 4B zeigt den Slavekanal, der plötzlich an die Verzögerungsgrenze gerufen wird, was erfolgen könnte, wenn der Slavekanal aufgrund des Erkennens eines Fehlers oder während eines Betriebes mit hoher Drehzahl und geringer Last abschaltet, um die Kommutierungszeit in dem Masterkanal zu verringern. Es sei beachtet, dass zwei Masterkanalberechnungen nacheinander erfolgen, weil der Masterkanal noch vorverlegt zündet, aber der Slavekanal plötzlich um ungefähr 120° verzögert worden ist (basierend auf der Verzögerungswinkelberechnung). Wenn der Slavekanal wieder zu zünden beginnt, gibt es eine Unterbrechungsstörung, so dass die Slavereglerberechnung warten muss, bis der Masterregler seine Aufgabe beendet hat.

Fig. 4C zeigt, wie sich der Masterregler langsam vor den Slaveregler bewegt, was erfolgen könnte, wenn der Masterkanal aus der Inversionsgrenze herauskommt, aber das wegen einer Begrenzung der Stromänderungsgeschwindigkeit, die bei der Steuerung zugelassen ist, allmählich tut. Mit der hier beschriebenen Unterbrechungsstruktur kann sich ein Regler im wesentlichen durch den anderen schieben, ohne irgendeine Stromstörung in einem Kanal zu verursachen.

Zum vollständigeren Verständnis der Arbeitsweise des Mikroprozessors 122 bezüglich der Steuerung der phasengesteuerten Gleichrichter 1,1' werden kurz die Unterbrechungsprogramme für diesen Mikroprozessor betrachtet. Es wird sich zwar etwas Redundanz im Hinblick auf die fortschreitende Beschreibung ergeben, in ihrer absteigenden Prioritätsreihenfolge bestehen die Programme jedoch aus: (1) dem Flussüberkreu-zungsserviceprogramm, (2) dem Masterzündzählerservicepro-gramm, (3) dem Slavezündzählerserviceprogramm, (4) dem Reglerunterbrechungsprogramm und (5) dem PLL-Schalt-kreis-Korrekturprogramm.

Die Flussüberkreuzungsunterbrechung wird bei jedem Nulldurchgang der rekonstruierten Flusswellen erzeugt, die sechsmal pro Zyklus der Netzfrequenz auftreten und aus denen die Synchronisiersignale für den Software-PLL-Schaltkreis erzeugt werden, der in Fig. 2 gezeigt ist. Das Überkreuzungsunterbre-chungsprogramm liest darüberhinaus den Zeitzähler 125 ab, der aus dem PLL-Schaltkreis-Zähler 124 heraus getaktet wird. Wie bereits erwähnt beträgt die Taktfrequenz 512 Impulse pro Grund- oder Netzfrequenzperiode. Daher wird die Grundfrequenzperiode durch 512 dividiert, was dem Zeitzähler eine Winkelauflösung von 360° dividiert durch 512 gibt, was gleich 0,703° der Grundfrequenzperiode ist. Das Flussüberkreuzungs-programm erzeugt dann eine Unterbrechung bei jeder sechsten Flusswellenüberkreuzung, die das PLL-Schaltkreis-Korrektur-unterbrechungsprogramm aufruft. Das PLL-Schaltkreis-Kor-rekturprogramm bestimmt dann den Winkelfehler zwischen den Synchronisierüberkreuzungsunterbrechungsimpulsen, die von dem Nulldurchgangsdetektor 134 abgegeben werden, und der tatsächlichen korrigierten Zeitzählerablesung aus dem Zähler s

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125, woraufhin ein neues « h- n» in den pll-Zähler 124 geladen wird und bewirkt, dass dieser Fehler zu null gemacht wird.

Die zweithöchste Priorität ist das Masterzündzählerser-viceunterbrechungsprogramm, welches jedesmal dann eingeleitet wird, wenn der Masterzündzähler 126 die Zeitsperre erreicht. Die Masterzündzählerserviceunterbrechung erzeugt eine Unterbrechung, um das Reglerunterbrechungsprogramm einzuleiten, damit der Zählwert bestimmt wird, der in den Masterzündzähler zu laden ist.

' Das dritthöchste Prioritätsunterbrechungsprogramm ist das Slavezündzählerserviceprogramm, das jedesmal dann eingeleitet wird, wenn der Slavezündzähler 127 die Zeitsperre erreicht. Das Slavezündzählerserviceprogramm erzeugt eine Unterbrechung zum Einleiten des Reglerunterbrechungsprogramms, um den in den Slavezähler zu ladenden Zählwert zu bestimmen.

Die vierthöchste Priorität ist das Reglerunterbrechungsprogramm, welches die Betriebsart und die Reglerthyristorzünd-winkelbestimmungsfunktion bestimmt und demgemäss die geeigneten Algorithmen aufruft.

Die Steuerung des Zündens des lastseitigen Masterstromrichters 2 erfolgt auf dieselbe Weise, wie es in einer gleichzeitig eingereichten weiteren Patentanmeldung der Anmelderin, die sich auf eine PLL-Steuerung eines Asynchronmotorantriebs bezieht, beschrieben ist. Der lastseitige Slavestromrichter wird dreissig elektrische Grad nach dem lastseitigen Masterstromrichter gezündet, wobei die Zündwinkel benutzt werden, die für den lastseitigen Masterstromrichter bestimmt worden sind.

Das Unterbrechungsprogramm mit fünfhöchster Priorität ist das PLL-Korrekturunterbrechungsprogramm, das durch das Flussüberkreuzungsunterbrechungsprogramm bei jeder sechsten Flusswellenüberkreuzung aufgerufen wird. Ein PLL-Korrektur-unterbrechungsprogramm berechnet den Wert des Teilers (-s- N) des PLL-Zählers 104, um den Synchronismus zwischen dem Impulsausgangssignal des Zählers und dem Nulldurchgang der Flusswellen aufrechtzuerhalten.

Die beiden unabhängigen, parallelen Gleichrichter, die gemäss der Erfindung gesteuert werden, speisen in der hier be-5 schriebenen bevorzugten Ausführungsform zwar zwei sechspul-sige parallele Wechselrichter, die ihrerseits einen Asynchronmotor speisen, die beiden unabhängigen, parallelen Gleichrichter, die gemäss der Erfindung gesteuert werden, können jedoch zum Speisen irgendeiner Gleichstromlast, beispielsweise eines Gleich-lo strommotors, benutzt werden. Wenn sie zum Speisen eines Gleichstrommotors benutzt werden, würde jeder Gleichrichter die halbe Nennleistung des Motors erfordern.

Vorstehend ist ein mit einem Mikrocomputer implementierter zwölfpulsiger Gleichstrommotorantrieb beschrieben, der völlig beliebige Zündwinkel für die beiden parallelen Kanäle gestattet, ohne dass es zu irgendeiner Störung der Stromreglerprogramme kommt, die einen einzelnen Mikroprozessor durchlaufen. Weiter ist ein mit einem Mikrocomputer implementierter zwölfpulsiger Motorantrieb beschrieben worden, bei dem ein einzelner Mikroprozessor für die Zündwinkelbestimmung von beiden Quellengleichrichtern benutzt wird, ohne dass ernste Beschränkungen für die Ausführungszeit der Zündwinkelregelung erzeugt werden.

25 Bezug wird auf einen Mikrofiche-Anhang genommen, in welchem ein Computerprogramm angegeben ist, das die Softwaremoduln auflistet, die in der Programmauflistung modifiziert worden sind, welche sich in dem Mikrofiche-Anhang der US-PS 4 449 087 befindet. Dieser Anmeldung ist ein Mikro-30 fiche beigefügt, der insgesamt 29 Einzelbilder enthält. Auf die US-PS 4 449 087, die auf dieselbe Anmelderin wie die vorliegende Anmeldung zurückgeht, wird bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Steueranordnung für unabhängige, parallele Gleichrichter, die mit einer Gleichstromlast verbunden sind, gekennzeichnet durch: eine erste Zündzählereinrichtung (126) zum Empfangen der Zeit zum Zünden des nächsten gesteuerten Schalters in dem ersten Gleichrichter (1); eine zweite Zündzählereinrichtung (127) zum Empfangen der Zeit zum Zünden des nächsten gesteuerten Schalters in dem zweiten Gleichrichter (1'); eine erste Verriegelungseinrichtung (132), die, wenn der erste Zündzähler (126) die Zeitsperre erreicht, das Zünden des nächsten gesteuerten Schalters in dem ersten Gleichrichter (1) bewirkt; eine zweite Verriegelungseinrichtung (133), die, wenn die zweite Zündzählereinrichtung (127) die Zeitsperre erreicht, das Zünden des nächsten gesteuerten Schalters in dem zweiten Gleichrichter (1') bewirkt; eine Einrichtung (123) zum Liefern eines ersten Unter-brechungssignals auf das Zünden des ersten Gleichrichters (1) hin; eine Einrichtung (123) zum Liefern eines zweiten Unterbrechungssignals auf das Zünden des zweiten Gleichrichters (1') hin; und eine Stromreglereinrichtung (59, 59' ), die auf das erste Unterbrechungssignal hin die zu verstreichende Zeit zum Zünden des nächsten steuerbaren Schalters bestimmt und in die erste Zündzählereinrichtung (126) lädt und auf das zweite Unterbrechungssignal hin die zu verstreichende Zeit zum Zünden des nächsten steuerbaren Schalters bestimmt und in die zweite Zündzählereinrichtung (127) lädt, wobei die Stromreglereinrichtung (59, 59' ) einen einzelnen Mikrocomputer (122) aufweist.
2. Steueranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (65) zum Erkennen der Nulldurchgänge des Integrals der Wechselstromnetzspannung, die mit einem der Gleichrichter (1, 1') verbunden ist, um ein Impulssignal zu liefern, das ein vorbestimmtes Vielfaches der Wechselstromnetzfrequenz ist, und durch eine PLL-Zählereinrichtung (124), die mit dem Impulssignal synchronisiert ist, wobei der PLL-Zähler (124) eine vorbestimmte Zahl von Zählwerten pro Wechsel-stromnetzfrequenzperiode liefert und zum Takten der ersten und der zweiten Zündzählereinrichtung (126, 127) benutzt wird.
3. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromreglereinrichtung (59, 59') eine Einrichtung (113) aufweist zum Bestimmen, wann Fehlerzustände auftreten, und Einrichtungen (115, 115', 117) die auf einen Fehlerzustand hin den Zündwinkel des ersten und des zweiten Gleichrichters (1, 1') verzögern, um die Stromabgabe der Gleichrichter auf null zu verringern.
4. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromreglereinrichtung (59, 59' ) eine Einrichtung aufweist zum Bestimmen, wann die Motordrehzahl oberhalb eines vorbestimmten Wertes und das Motordrehmoment unterhalb eines vorbestimmten Wertes ist, und eine Einrichtung zum Verzögern des Zündwinkels eines der Gleichrichter (1, 1') während Zuständen hoher Drehzahl und niedrigen Drehmoments.
5. Verfahren zum Betrieb der Anordnung nach einem der Ansprüche 1-4 zum Steuern von unabhängigen, parallelen Gleichrichtern, die eine Gleichstromlast speisen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erzeugen eines ersten Unterbrechungssignals, wenn ein steuerbarer Schalter in dem ersten der parallelen Gleichrichter gezündet wird; Bestimmen in einem Mikrocomputer, auf das erste Unterbrechungssignal hin, der in einen ersten Zündzähler zu ladenden Zeit zum Zünden des nächsten steuerbaren Schalters in dem ersten Gleichrichter; Laden eines ersten Zündzählers mit der in dem Mikrocomputer bestimmten Zeit zum Zünden des ersten Gleichrichters; Erzeugen eines zweiten Unterbrechungssignals, wenn ein steuerbarer Schalter in dem zweiten der parallelen Gleichrichter gezündet wird; Bestimmen in demselben Mikrocomputer, auf das zweite Unterbrechungssignal hin, der in einen zweiten Zündzähler zu ladenden Zeit zum Zünden des nächsten steuerbaren Schalters in dem zweiten Gleichrichter; Laden eines zweiten Zündzählers mit der in dem Mikrocomputer bestimmten Zeit zum Zünden des zweiten Gleichrichters; Zünden des steuerbaren Schalters in dem ersten Gleichrichter, unabhängig von dem Mikrocomputer, wenn der erste Zündzähler die Zeitsperre erreicht; und Zünden des nächsten steuerbaren Schalters in dem zweiten Gleichrichter, unabhängig von dem Mikrocomputer, wenn der zweite Zündzähler die Zeitsperre erreicht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens in einem Mikrocomputer folgende weitere Schritte beinhaltet: Bestimmen, ob ein Fehlerzustand aufgetreten ist, und Setzen des Zündwinkels des ersten Gleichrichters auf einen Inversionsgrenzwert, um den von dem ersten Gleichrichter abgegebenen Strom auf null zu reduzieren, wenn ein Fehlerzustand bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens in demselben Mikrocomputer folgende weitere Schritte beinhaltet: Bestimmen, ob ein Fehlerzustand aufgetreten ist, und Setzen des Zündwinkels des zweiten Gleichrichters auf einen Inversionsgrenzwert, um den von dem zweiten Gleichrichter abgegebenen Strom bei der Bestimmung eines Fehlerzustands auf null zu reduzieren.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromlast einen Motor umfasst und der Schritt des Bestimmens in einem Mikrocomputer folgende weitere Schritte beinhaltet: Bestimmen, ob die Motordrehzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt, Bestimmen, ob das Motordrehmoment kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und Setzen des Zündwinkels des ersten Gleichrichters auf einen Inversionsgrenzwert, um den von dem ersten Gleichrichter abgegebenen Strom bei der Bestimmung eines Zustands hoher Drehzahl und eines niedrigen Stroms auf null zu reduzieren.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens in einem Mikrocomputer folgende weitere Schritte beinhaltet: Bestimmen, ob zwei aufeinanderfolgende Unterbrechungen erzeugt worden sind, ohne dass dazwischen eine Zündwinkelbestimmung erfolgt ist und eine entsprechende Zeit in einen der Zündzähler geladen worden ist, und Bestimmen der in einen der Zündzähler zu ladenden Zeit, wenn eine Unterbrechung übersprungen worden ist, nachdem eine Zeit in den ersten Zündzähler geladen worden ist, für die letzte empfangene Unterbrechung.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens in demselben Mikrocomputer folgende weitere Schritte beinhaltet: Bestimmen, ob zwei aufeinanderfolgende Unterbrechungen erzeugt worden sind, ohne dass dazwischen eine Zündwinkelbestimmung erfolgt ist und eine entsprechende Zeit in einen der Zündzähler geladen worden ist, und Bestimmen der in einen der Zündzähler zu ladenden Zeit, wenn eine Unterbrechung übersprungen worden ist, nachdem eine Zeit in den zweiten Zündzähler für die letzte empfangene Unterbrechung geladen worden ist.