DE1023133B - Arrangement for asymmetrical control of power converters - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es sind unsymmetrische Steuerungsanordnungen für Stromrichter bekannt, bei denen innerhalb je dreier einem Dreiphasensystem angehörigen Anoden zunächst nur eine Verschiebung des Zündzeitpunktes bei jeder zweiten im Sinne des Dreiphasensystems aufeinanderfolgenden Anode vorgenommen wird, während der Zündzeitpunkt der jeweils in den dazwischenliegenden Zeiten arbeitenden Anoden unverändert bleibt. Diese unter der Bezeichnung Phasenfolgesteuerung bekannte Anordnung hat zur Folge, daß zwischen der vollen Aussteuerung und der Aussteuerung auf die Gleichspannung Null ein Punkt liegt, bei dem der Stromrichter theoretisch mit dem Leistungsfaktor 1 arbeitet.Asymmetrical control arrangements for converters are known in which three within each anode belonging to a three-phase system initially only shifts the ignition timing for each second in the sense of the three-phase system successive anode is made during the Ignition time of the anodes working in the intervening times remains unchanged. These The arrangement known under the name phase sequence control has the consequence that between the full level control and the modulation to the DC voltage zero is a point at which the converter theoretically works with power factor 1.

Bedingung für eine derartige Steuerung ist, daß zum Übergang von der vollen Aussteuerung im Wechselrichterbereich auf volle Aussteuerung im Gleichrichterbereich die Steuerimpulse um 240° el. vermindert, um den sogenannten Respektabstand verschiebbar sind.A condition for such a control is that the transition from full control in the inverter area to full modulation in the rectifier area, the control pulses are reduced by 240 ° el., by the so-called respect distance can be shifted.

Unter -"Respektabstand:.- ist dabei derjenige Winkel zu verstehen, um den beim Wechselrichterbetrieb die Zündung einer in der Stromführung ablösenden Anode vor dem Zeitpunkt erfolgen muß, indem ihre Spannung gleich der Spannung der abzulösenden Anode wird, damit ein "Kippen.; des Wechselrichters sicher vermieden wird.Under - "respect distance: .- is the angle to understand the ignition of an anode that detaches in the current conduction during inverter operation must take place before the point in time when its voltage becomes equal to the voltage of the anode to be detached, so that a "tilting." of the inverter is safely avoided.

Arbeiten zwei derartige dreiphasige Anodensysteme, z. B. bei Speisung durch einen gemeinsamen Transformator, parallel, so werden die Steuerimpulse beider Systeme derartig gegeneinander verschoben, daß die verzögert und die unverzögert zündenden Anoden sich abwechseln; dabei sind die Anoden im Mittel gleichmäßig belastet, und der Transformator nimmt primärseitig symmetrische Ströme aus dem speisenden Netz auf. Das gleiche gilt, wenn der Stromrichter η dreiphasige Systeme aufweist, wobei η eine gerade Zahl ist.Do two such three-phase anode systems, e.g. B. when fed by a common transformer, in parallel, the control pulses of both systems are shifted against each other in such a way that the delayed and instantaneous igniting anodes alternate; the anodes are evenly loaded on average, and the transformer draws symmetrical currents on the primary side from the supply network. The same applies if the converter η has three-phase systems, where η is an even number.

Die bekannten Anordnungen zur Durchführung einer derartigen Phasenfolgesteuerung sind recht kompliziert und erfordern einen großen Aufwand an Apparaten.The known arrangements for performing such phase sequence control are quite complicated and require a large amount of equipment.

Die Erfindung betrifft eine besonders einfache und vorteilhafte Anordnung zur Durchführung solcher Steuerungen für drei w-phasige Stromrichter. Sie besteht in der Weiterentwicklung einer bereits vorgeschlagenen Steuerung, bei der als Steuerimpulse die Spannungssprünge an einem Ohmschen Widerstand dienen, die dann entstehen, wenn eine mit dem Widerstand und einer Wechselspannung von vorzugsweise rechteckiger Kurvenform in Reihe liegende Sättigungsdrossel ihren magnetischen Sättigungszustand erreicht hat, wobei der Zeitpunkt, in dem dieser Zustand in jeder Phase eintritt, durch eine abhängig von einer Steuergröße veränderbare Reduzierung des remanenten Magnetflusses der Drossel in der jeweils vorhergehenden Halbperiode bestimmt wird.The invention relates to a particularly simple and advantageous arrangement for carrying out such Controls for three w-phase converters. It consists in the further development of one that has already been proposed Control in which the voltage jumps at an ohmic resistor are used as control pulses serve, which arise when one with the resistance and an alternating voltage of preferably rectangular waveform in series saturation choke reaches its magnetic saturation state has, whereby the point in time at which this state occurs in each phase is dependent on one Control variable variable reduction of the remanent magnetic flux of the choke in the previous one Half-period is determined.

Anordnung zur unsymmetrischen
Steuerung von StromrichternArrangement for asymmetrical
Control of converters

Anmelder:Applicant:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22nd

Dr. Ernst Ludwig, Mannheim-Lindenhof,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Ernst Ludwig, Mannheim-Lindenhof,
has been named as the inventor

Unter "Sättigungsdrossel« ist hierbei eine Drosselspule mit einem Kern aus hochpermeablem Werkstoff mit einem scharfen Knick in der Magnetisierungskennlinie zu verstehen.The term "saturation reactor" here means a choke coil with a core made of highly permeable material with a sharp kink in the magnetization characteristic to understand.

Erfindungsgemäß sind die drei «-phasigen Stromrichter nebst ihren Steuereinrichtungen zu η dreiphasigen Gruppen zusammengefaßt, wobei jede Gruppe die die Reduzierung des remanenten Magnetflusses bewirkende Steuergröße gemeinsam hat, die an einem Widerstand wirksam wird, der mit einer Frequenz gleich dem 1¹/₂fachen der Frequenz des speisenden Netzes periodisch veränderbar ist, und die Phasenlage der in den η Gruppen als Steuergröße wirksamen Widerstandsänderungen jeAccording to the invention the three "-phase power converter are combined together with their control means to η-phase groups, each group having the reduction of the remanent magnetic flux effecting control quantity together, which is effective at a resistor, the fold having a frequency equal to 1 _^1/2 of the The frequency of the feeding network can be changed periodically, and the phase position of the resistance changes that are effective as a control variable in the η groups

um einen elektrischen Winkel von der Größe — gegeneinander verschoben ist.by an electrical angle of the size - is shifted from one another.

Das Grundelement einer Steuerung nach der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Es besteht aus einer Wechselspannungsquelle 1, die eine vorzugsweise unsymmetrische Rechteckspannung abgibt, welche einen Arbeitskreis, bestehend aus der Sättigungsdrossel 2, einem elektrischen Ventil 3 und einem Widerstand 4, speist. Der Widerstand 4 ist einerseits über eine Gittervorspannungsquelle V bei K mit der Kathode und bei G mit dem Gitter einer Entladungsstrecke verbunden, so daß der in dem Widerstand 4 entstehende Spannungsabfall zur Steuerung der Entladung dient. Die Rechteckspannung hat die gleiche Frequenz wie das speisende Netz. Von der gleichen Wechselspannungsquelle wird über einen Isoliertransformator 5 ein zweiter, im folgenden als Steuerkreis bezeichneter Stromkreis gespeist, welcher aus der Arbeitswicklung der Sättigungsdrossel 2, dem Ventil 6 und dem Steuerorgan 7, z. B. in Form einerThe basic element of a control according to the invention is shown in FIG. It consists of an alternating voltage source 1, which emits a preferably asymmetrical square-wave voltage, which feeds a working circuit consisting of the saturation choke 2, an electric valve 3 and a resistor 4. The resistor 4 is connected on the one hand via a grid bias voltage source V at K to the cathode and at G to the grid of a discharge path, so that the voltage drop occurring in the resistor 4 is used to control the discharge. The square wave voltage has the same frequency as the feeding network. From the same AC voltage source, a second circuit, hereinafter referred to as the control circuit, is fed via an insulating transformer 5, which consists of the working winding of the saturation choke 2, the valve 6 and the control element 7, e.g. B. in the form of a

709 850/171709 850/171

3 43 4

Hochvakuum-Elektronenröhre (Triode), besteht, deren stand 4 (Fig. 1) begrenzt ist. Dieser Strom bleibt bis innerer Widerstand Ri durch eine variable Gitter- zum Ende der positiven Halb welle (Zeitpunkt i₄, Fig. 2), spannung u_st gesteuert werden kann. bestehen, dann wiederholt sich das Spiel in der be-High vacuum electron tube (triode), whose stand 4 (Fig. 1) is limited. This current remains until the internal resistance Ri can be controlled by a variable grid voltage u _st at the end of the positive half-wave (time i ₄ , FIG. 2). pass, then the game repeats itself in the

Die Übersetzungsverhältnisse ü der beiden Wick- schriebenen Weise.The transmission ratios ü of the two Wick- writing modes.

lungen der Sättigungsdrossel 2 und des Isoliertrans- 5 Kennzeichnend für diesen Vorgang ist, daß während formators 5 können einander gleich sein. Es kann aber der negativen Halbwelle der Wechselspannung durch auch das Übersetzungsverhältnis des Transformators 5 die Größe des Widerstandes R_{ des Steuerorgans 7 die so gewählt sein, daß dadurch eine Erhöhung der im Größe der Spannungsfläche F und damit der Punkt t₃, Steuerkreis zur Verfügung stehenden Wechselspannung in welchem der den Steuerimpuls erzeugende plötzliche erreicht wird. Dies kann vorteilhaft sein, um trotz eines io Anstieg des Stromes i erfolgt, eindeutig vorgeschrieben verbleibenden Restwiderstandes des Steuerorgans 7 einen ist, und zwar in jeder negativen Halbwelle für die Steuerbereich von etwa 240° el. voll beherrschen zu folgende positive Halbwelle. Man hat es daher in der können. Hand, durch Änderung des Widerstandes R_t währendlungs of the saturable choke 2 and the insulating transformer 5 Characteristic of this process is that while formators 5 can be equal to each other. However, the size of the resistor R _{of the control element 7 can be selected for the negative half-wave of the alternating voltage through the transformation ratio of the transformer 5 so that an increase in the size of the voltage area F and thus the point t ₃ , control circuit available AC voltage in which the sudden generating the control pulse is reached. This can be advantageous in order that, despite an increase in current i , the remaining residual resistance of the control element 7 is clearly prescribed, namely in every negative half-cycle for the control range of about 240 ° el. You can therefore do it. Hand, by changing the resistance R _t during

Zur Erläuterung der Vorgänge im Arbeits- und Steuer- der negativen Halbwelle die Fläche F beliebig zu verkreis, die zur Erzeugung und Verschiebung von Span- 15 ändern und damit den Zündzeitpunkt t₃ für die nächste nungsimpulsen im Widerstand 4 führen, mögen die Halbperiode festzulegen. Eine derartige periodische Fig. 2 und 3 dienen. In Fig. 2 ist über der Achse 0-0 Veränderung des Zündzeitpunktes kann dadurch erabhängig von der Zeit t durch den Linienzug u die reicht werden, daß man z. B. die Steuerspannung u_st speisende unsymmetrische, rechteckige Wechselspannung in Fig. 1 aus einer Gleich- und Wechselspannung zuder Spannungsquelle 1 dargestellt. Der positive Teil 20 sammensetzt, wobei die Wechselspannung in ihrer dieser Rechteckspannung überdeckt aus dem früher Frequenz nicht mit der Frequenz der unsymmetrischen erwähnten Grunde einen Winkel von mindestens 240° el., Speisespannung übereinstimmt.To explain the processes in the working and control of the negative half-wave, the area F can be arbitrarily circled, which change the generation and shifting of voltage and thus lead to the ignition time t ₃ for the next voltage pulses in the resistor 4, the half-cycle may be determined. Such a periodic FIGS. 2 and 3 are used. In Fig. 2 is above the axis 0-0 change in the ignition point can thereby he depending on the time t by the line u that is enough that you z. B. Asymmetrical, rectangular AC voltage feeding the control voltage u _{st is shown} in FIG. 1 from a DC and AC voltage to the voltage source 1. The positive part 20 is composed, with the alternating voltage in its square-wave voltage covering an angle of at least 240 ° el.

zweckmäßig 270°, wie in der Fig. 2 dargestellt ist. In Fig. 4 ist die Anwendung dieses Prinzips bei einerexpediently 270 °, as shown in FIG. In Fig. 4, the application of this principle to a

In der Fig. 3 ist der Magnetfluß Φ im Kern der Sätti- zwölfphasigen unsymmetrischen Stromrichtersteuerung gungsdrossel 2 abhängig von der magnetisierenden 25 gezeigt. Dabei ist angenommen, daß die Stromrichter-Durchflutung Aw dargestellt. anordnung durch die Änderung einer Steuergröße von Im Zeitpunkt t_x (Fig. 2) führt der Kern der Sättigungs- der vollen Aussteuerung im Wechselrichterbereich unter drossel einen Magnetfluß, der dem Punkt A in Fig. 3 Berücksichtigung des Respektabstandes bis zur vollen entspricht und von der vorhergegangenen Strom- Aussteuerung im Gleichrichterbereich gesteuert werden führungsperiode zurückgeblieben ist. In der nunmehr 30 soll.In Fig. 3, the magnetic flux Φ in the core of the saturation twelve-phase asymmetrical converter control supply throttle 2 is shown as a function of the magnetizing 25. It is assumed that the converter flow Aw is shown. arrangement by changing a control variable from At time t _x (Fig. 2), the core of the saturation of the full modulation in the inverter area leads under throttle a magnetic flux that corresponds to point A in Fig previous current modulation in the rectifier area can be controlled management period is lagging behind. In the now 30 should.

folgenden negativen Halbwelle der Rechteckspannung Die Grundschaltung nach der Fig. 1 ist hier zwölfmalfollowing negative half-wave of the square-wave voltage. The basic circuit according to FIG. 1 is twelve times here

kann im Arbeitskreis wegen der Sperrwirkung des verwendet. Die Spannungsquelle 8 der Rechteckspannung Ventils 3 kein Strom fließen. Dagegen fließt jetzt im ist sechsphasig, und zwar sind die mit den römischen Steuerkreis ein Strom in der Durchlaßrichtung des Ziffern I und I', II und II', III und III' usw. bezeich-Ventils 6. Von diesem Strom wird die Sättigungs- 35 neten Anschlüsse jeweils gleichphasig. Mit 9 bis 20 sind drossel 2 teilweise entmagnetisiert, wobei die gesamte die Sättigungsdrosseln mit je zwei Wicklungen bezeichnet. Spannung U_n (Fig. 2) der negativen Halbwelle zum Teil 21 bis 32 sind die Isoliertransformatoren, und 33 bis 44 die an der Sättigungsdrossel 2 und zum Teil am Steuer- Ventile in den Arbeitskreisen. Mit 45 bis 56 sind die organ 7 liegt. Ventile in den Steuerkreisen und die Ohmschen Wider-can be used in the working group because of the blocking effect of the. The voltage source 8 of the square wave voltage valve 3 does not flow current. On the other hand, the flow is now six-phase, namely the one with the Roman control circuit is a current in the forward direction of the digits I and I ', II and II', III and III 'etc. designating valve 6. From this current the saturation 35 connected connections each in phase. With 9 to 20 throttle 2 are partially demagnetized, the whole of which denotes the saturable chokes with two windings each. Voltage U _n (Fig. 2) of the negative half-wave, in part 21 to 32 are the isolating transformers, and 33 to 44 are those on the saturation choke 2 and in part on the control valves in the working circuits. With 45 to 56 the organ 7 is located. Valves in the control circuits and the ohmic resistance

Die Verringerung des Magnetflusses im Kern der 40 stände in den Arbeitskreisen mit 57 bis 68 bezeichnet. Sättigungsdrossel ist bestimmt durch das Zeitintegral Mit G₁ bis G₁₂ sind die Verbindungen zu den entsprechender an der Drosselspule liegenden Spannung U_n —i_m R₁, den Steuergittern angedeutet, während mit K die Verüber das Zeitintervall Jf₁ bis t₂, wobei i_m der in der Arbeits- bindung zur Kathode bezeichnet ist. wicklung der Drossel 2 fließende Strom und R₁ der In dem in Fig. 4 dargestellten Schaltungsbeispiel sindThe reduction of the magnetic flux in the core of the 40 stands in the working groups with 57 to 68 designated. Saturation choke is determined by the time integral G ₁ to G ₁₂ indicate the connections to the corresponding voltage U _n - i _m R _{1 applied} to the choke coil, the control grid, while K indicates the time interval Jf ₁ to t ₂ , where i _m which is referred to in the work connection to the cathode. winding of the choke 2 flowing current and R _{1 of} the In the circuit example shown in Fig. 4 are

innere Widerstand des Steuerorgans 7 ist. In der Fig. 2 45 erfindungsgemäß jeweils drei um 120° el. versetzte Phasen ist dieses Zeitintegral durch die Fläche F dargestellt. zu einer Gruppe zusammengefaßt, die jeweils von einem Der Spannungsfläche F ist somit zwangläufig eine be- Steuerorgan, nämlich der Elektronenröhre (Triode) 69 stimmte Flußänderung zugeordnet, so daß der Magnet- bzw. 70 bzw. 71 bzw. 72, beeinflußt wird, fluß der Sättigungsdrossel 2 in der Darstellung der Die unsymmetrische Steuerung erfordert nach deminternal resistance of the control member 7 is. In FIG. 2 45 according to the invention, three phases each offset by 120 ° el., This time integral is represented by the area F. combined into a group, each of which is associated with a certain control element, namely the electron tube (triode) 69, so that the magnetic or 70 or 71 or 72, respectively, is influenced the saturation reactor 2 in the representation of the The asymmetrical control requires after

Fig. 3 von A nach B, also um den Betrag ΑΦ (Fig. 3) 50 eingangs Gesagten, daß, ausgehend von einer praktisch sich ändert. Der Punkt B der Fig. 3 wird im Zeit- vollen Aussteuerung im Wechselrichterbereich, in irgendpunkt t_% (Fig. 2) erreicht. Der Magnetisierungsstrom in einer betrachteten Phase zunächst nur jeder (in zeitdem Zeitintegral ^₁ bis t₂ ist durch das entsprechende lichem Sinne) zweite Steuerimpuls in Richtung auf volle Stück des Linienzuges i in Fig. 2 dargestellt. Gleichrichteraussteuerung verschoben wird, während dieFig. 3 from A to B, that is, by the amount ΑΦ (Fig. 3) 50 said at the beginning that, starting from one, practically changes. Point B of FIG. 3 is reached in the time-full modulation in the inverter area, at any point t _% (FIG. 2). The magnetizing current in a phase considered initially only every (in zeitdem time integral ^ ₁ to t ₂ is determined by the corresponding Lichem sense) shown second control pulse in the direction of full piece of the trace i in FIG. 2. Rectifier control is shifted while the

Im Zeitpunkt t₂ (Fig. 2) beginnt die positive Halb- 55 zeitlich dazwischenliegenden ersten Impulse praktisch welle der Wechselspannung. Damit wird das Ventil 3 in ihrer der vollen Wechselrichteraussteuerung ent-(Fig. 1) leitend, und das Ventil 6 sperrt. Durch den sprechenden Lage stehenbleiben.At the point in time t ₂ (FIG. 2) the positive half-wave of the alternating voltage begins, practically in between, the first pulses. In this way, the valve 3 is de-conductive in its full inverter control (FIG. 1), and the valve 6 blocks. Stand still through the speaking position.

dabei in der Arbeitswicklung der Sättigungsdrossel Wenn die jeweils zeitlich zweiten Impulse der betrach-at the same time in the working winding of the saturation reactor.

fließenden Strom wird der Magnetfluß in dieser wieder teten Phasen um etwa 240° el. nach vorn verschoben sind, um den Betrag ΔΦ erhöht, wozu wiederum eine Span- 60 so sollen sie an dieser Stelle stehenbleiben, und es sollen nungsfläche von der Größe F notwendig ist. Während nun die bis dahin zurückgebliebenen Impulse folgen, für dieser Zeit fließt in der Arbeitswicklung der Sättigungs- die dann nur noch eine Verschiebung um etwa 180° el. drossel ein kleiner Magnetisierungsstrom, wie er durch notwendig ist.flowing current, the magnetic flux in this phase again ended by about 240 ° el. are shifted forward by the amount ΔΦ , which in turn requires a tension 60 so they should stop at this point, and voltage area of size F should be necessary is. While the impulses that remained until then follow, for this time a small magnetizing current flows in the working winding of the saturation throttle, which then only has to be shifted by about 180 ° el.

den Kurvenzug i in dem entsprechenden Abschnitt t₂ Um dies zu erreichen, wird den Steuergittern derthe curve i in the corresponding section t ₂ To achieve this, the control grid is the

bis t_z in der Fig. 2 dargestellt ist. Ist im Zeitpunkt t₃ 65 Röhren 69 bis 72 eine Wellenspannung u_st zugeführt, die die Entmagnetisierung beseitigt und dementsprechend aus einer symmetrisch rechteckigen Wechselspannung u_w der Punkt C (Fig. 3) erreicht, so verschwindet fast konstanter Amplitude und einer veränderbaren Gleichaugenblicklich, der induktive Widerstand der Sättigungs- spannung u_g besteht, wobei die Amplitude der Rechteckdrossel, und der Strom im Arbeitskreis springt auf einen spannung eine bestimmte Größe hat, von der weiter unten Wert, der praktisch nur durch den Ohmschen Wider- 70 noch die Rede sein wird.to t _{z is shown} in FIG. If at time t ₃ 65 tubes 69 to 72 are supplied with a wave voltage u _st which eliminates the demagnetization and accordingly reaches point C (FIG. 3) from a symmetrically rectangular alternating voltage u _w, the almost constant amplitude and a variable equal instantaneous disappears inductive resistance of the saturation voltage u _g , whereby the amplitude of the rectangular choke, and the current in the working circuit jumps to a voltage has a certain size, the value below, which will practically only be mentioned by the ohmic resistance .

Claims (4)

5 65 6 Die erforderliche gestaffelte Verschiebung der Steuer·- möglichen Zeitpunkten. Dies möge der vollen Ausimpulse wird dabei erfindungsgemäß durch dieVerwen- steuerung des Stromrichters in Wechselrichterbereich dung einer Rechteckspannung als Teil der Steuerspan- unter Berücksichtigung des nötigen Respektabstandes nungw_si erreicht, deren Frequenz das 17₂fache der entsprechen.The necessary staggered postponement of tax · - possible dates. According to the invention, this may be achieved by controlling the converter in the inverter area using a square-wave voltage as part of the control voltage, taking into account the necessary respect distance nungw _si , the frequency of which corresponds to _{17 2 times.} Frequenz des speisenden Netzes beträgt und zu deren 5 Bei einer Verkleinerung der positiven Spannung u_g bzw. Erzeugung ein ruhender oder rotierender Umformer, z. B. beim Übergang derselben zu negativen Werten verschiebt bestehend aus einem Synchronmotor 75 und einem Syn- sich unter dem Einfluß der nun wirksam werdenden chrongenerator 76 in Verbindung mit den Transforma- negativen Halbwellen der Spannung u_w bei allen Anoden toren 73 und 74, dient. jeder zweite Steuerimpuls im Sinne einer Vorverschiebung,The frequency of the feeding network is 5 and when the positive voltage u _{g is} reduced or a stationary or rotating converter is generated, e.g. B. when the same shifts to negative values, consisting of a synchronous motor 75 and a syn- chronous generator 76, which is now becoming effective, in conjunction with the transformer negative half-waves of the voltage u _w at all anode gates 73 and 74, is used. every second control pulse in the sense of a forward shift, Zur weiteren Erläuterung der zu der beabsichtigten i° während die dazwischenliegenden Impulse zunächst ihre Steuerung dienenden Vorgänge möge die Fig. 5 dienen. zeitliche Lage beibehalten. Bei passender Bemessung der Darin ist oben der zeitliche Verlauf der unsymmetrischen Windungszahlen der Sättigungsdrosseln erreicht diese rechteckigen Wechselspannung der Phasen I, III und V Vorvereilung gerade den Betrag von 240° el. vermindert und darunter die aus der Gleichspannung u_g und der um den Respektabstand, wenn die Röhren 69 bis 72 symmetrisch rechteckigen Wechselspannung u_w von i5 während dieser negativen Halbwellen vollständig gesperrt 1 ¹J₂Iacher Frequenz zusammengesetzte Steuerspannung w_st sind.FIG. 5 should serve to further explain the processes which initially serve to control the intended i ° during the intervening pulses. Maintain timing. With a suitable dimensioning of Therein, the temporal course of the asymmetrical number of turns of the saturation chokes reaches this rectangular alternating voltage of phases I, III and V pre-distribution just the amount of 240 ° el. Reduced and below that from the direct voltage u _g and the by the respect distance, when the tubes 69 to 72 symmetrical square alternating voltage u _w of i5 are completely blocked during these negative half-waves 1 ¹ J ₂ I a frequency composite control voltage w _st . darstellt, welche der Röhre 72 zugeführt wird. Darunter Bei einer weiteren Vergrößerung der negativen Spanfolgen in der Fig. 5 die mit den Spannungen der Phasen I, nung u_g kann daher eine weitere Vorverschiebung· der III und V übereinstimmenden Spannungen der Phasen Γ, Zündimpulse nicht mehr eintreten. Wohl aber werden bei III' und V und die dazugehörige Steuerspannung u_st' der ao passender Wahl der Amplitude der' Spannung u_w nun-Röhre 71, welche gegen die Steuerspannung u_st um 180° el. mehr auch die positiven Halbwellen dieser Spannung im verschoben ist. Bei der dargestellten Lage der Steuer- Sinne einer Vorverlegung der bis dahin stehengebliebenen spannung u_st bzw. bei der Größe der in ihr enthaltenen Zündimpulse wirksam. Durch die Festlegung eines nega-Gleichspannung u_g ist im Zeitraum t₅ bis t_e das Gitter der tiven Höchstwertes für die Spannung u_g kann diese Vor-Röhre 72 negativ. Die Röhre führt also keinen Strom, 25 verschiebung der Zündimpulse auf einen beliebigen bzw. ihr innerer Widerstand ist unendlich. In der Sätti- Winkel, vorzugsweise 180° el., begrenzt werden,
gungsdrossel 21 der Phase I findet daher während dieser Bei dieser Art der Steuerung wird während der positivenrepresents which is fed to the tube 72. With a further enlargement of the negative chip sequences in FIG. 5, those with the voltages of phases I, voltage u _g , a further advance shift of the voltages of phases Γ, ignition pulses, which correspond to III and V, can no longer occur. But with III 'and V and the associated control voltage u _st ' the ao suitable choice of the amplitude of the 'voltage u _w nun tube 71, which against the control voltage u _st by 180 ° el. More also the positive half-waves of this voltage im is shifted. In the illustrated position of the control sense, the voltage u _st, which has remained standing up to that point, is brought forward, or in the case of the size of the ignition pulses it contains. By setting a nega-DC voltage u _g is the period t ₅ to t _e, the grid of the tive maximum value for the voltage u _g Before this tube 72 may be negative. The tube therefore does not carry any current, the shifting of the ignition pulses to an arbitrary one or its internal resistance is infinite. In the saturation angle, preferably 180 ° el., Are limited,
Phase I throttle 21 therefore takes place during this. In this type of control is during the positive Zeit nur eine geringe Reduzierung ihres Magnetflusses Halbwellen der Spannung u_w den Gittern der Elektronenstatt, welche bedingt ist durch die nicht genaue recht- röhren zeitweilig eine verhältnismäßig hohe Spannung eckige Form der Magnetisierungskennlinie bzw. durch die 30 zugeführt. Durch genügend hochohmige Bemessung der Differenz zwischen dem Sättigungsfluß und dem rema- Gittervorwiderstände für diese Röhren kann aber trotznenten Fluß. Diese Entmagnetisierung ist durch die dem in bekannter Weise der Anodenstrom auf solche Fläche -F₁ dargestellt. Werte begrenzt werden, die den Röhren nicht schaden.Time only a slight reduction in their magnetic flux Half-waves of the voltage u _{w instead of} the grids of the electrons, which is due to the imprecise right-hand tubes, temporarily a relatively high voltage, angular shape of the magnetization characteristic or supplied by the 30. By dimensioning the difference between the saturation flux and the rema grid series resistors for these tubes with a sufficiently high resistance, however, a defiant flux. This demagnetization is represented by the anode current on such surface -F ₁ in a known manner. Values are limited that do not damage the tubes. In der folgenden positiven Halbwelle entsteht also in DieErfindung ist nicht auf dasdargestellteAusführungs-In the following positive half-wave, the invention is not limited to the embodiment shown. dem durch die Größe der Fläche F₁ bestimmten Zeit- 35 beispiel beschränkt, sondern kann in mannigfacher Weise punkt t₇ ein Steuerimpuls. abgewandelt werden.the time determined by the size of the area F _{1 is} limited, but can point t ₇ in many ways, a control pulse. be modified. Während der folgenden negativen Halbwelle der Phase I Zum Beispiel können als Steuerorgane statt der bisherDuring the following negative half-wave of phase I, for example, can be used as control organs instead of the previously ist die Steuerspannung u_st positiv. Die Röhre 71 hat erwähnten Trioden auch andere Elektronenröhren, z. B. daher einen endlichen inneren Widerstand. Es findet also Schirmgitterröhren, oder auch andere Vorrichtungen verwährend der Zeit t₈ bis t₉ eine diesem Widerstand ent- 40 wendet werden, die eine periodische Veränderung ihres sprechende Entmagnetisierung der Sättigungsdrossel Widerstandes oder schließlich auch eine ähnlich wirkende statt, welche durch die Fläche F₂ dargestellt ist und die Einfügung einer periodisch veränderbaren Spannung in in der nächsten Halbwelle einen Steuerimpuls im Zeit- die Steuerstromkreise bewirken. So sind auch z. B. Tranpunkt t_w bedingt. sistoren hierfür verwendbar. Auch die Verwendungthe control voltage u _{st is} positive. The tube 71 has mentioned triodes also other electron tubes, e.g. B. therefore a finite internal resistance. So there are screen grid tubes or other devices during the time t ₈ to t ₉ that resistance is removed, causing a periodic change in their speaking demagnetization of the saturation choke resistance or, finally, a similar effect, which is caused by the area F ₂ is shown and the insertion of a periodically variable voltage in the next half-wave a control pulse in the timing cause the control circuits. So are z. B. Tranpunkt t _w conditional. sistors can be used for this. Also the use Wie ersichtlich, wechselt im weiteren Verlauf, d. h. in 45 mechanischer Steuereinrichtungen, welche entsprechende den folgenden Perioden, die Lage der Steuerimpulse ent- Widerstände oder Spannungsquellen periodisch schalten, sprechend den Punkten t₁₀ und t₇ ab. ist denkbar.As can be seen, changes in the further course, ie in 45 mechanical control devices, which correspond to the following periods, the position of the control pulses periodically switch resistors or voltage sources, corresponding to points t ₁₀ and t ₇ . is conceivable. Das gleiche gilt auch für die Phasen III und V, deren Weiter ist es nicht notwendig, Sättigungsdrosseln mitThe same also applies to phases III and V, whose further it is not necessary to use saturable reactors Spannungen gegen diejenigen der Phasen I um 120 bzw. zwei getrennten Wicklungen zu verwenden. Die Ent-240° el. verschoben sind. 5= kopplung der Arbeitskreise von den Steuerkreisen kannVoltages against those of phases I to use 120 or two separate windings. The Ent-240 ° el. are shifted. 5 = coupling of the working groups from the control circuits Sinngemäß die gleichen Vorgänge spielen sich in den mit Hilfe einer einzigen Wicklung auf den Sättigungs-Phasen Ι', ΙΙΓ und V ab, wobei jedoch die Steuerimpulse drosseln allein durch elektrische Ventile in jedem dieser entsprechend der Steuerspannung u_st' verschoben sind. Kreise erzielt werden. Jedoch müssen dann für die ein-Analogously, the same processes take place in the saturation phases Ι ', ΙΙΓ and V with the help of a single winding, but the control pulses throttle are shifted solely by electric valves in each of these according to the control voltage u _st '. Circles can be achieved. However, for the one In den beiden untersten Kurven der Fig. 5 sind die zelnen dreiphasigen Gruppen getrennte Spannungsquellen Steuerspannungen für die Phasensysteme II -1V - VI 55 für die unsymmetrisch rechteckigen Wechselspannungen bzw. II'-IV'-Vr (Fig. 4) dargestellt. vorgesehen werden.In the two lowest curves in FIG. 5, the individual three-phase groups are separate voltage sources Control voltages for the phase systems II -1V - VI 55 for the asymmetrical square alternating voltages and II'-IV'-Vr (Fig. 4), respectively. are provided. Mit der beschriebenen Anordnung kann nun eine Schließlich ist dieErfindung sinngemäß auch anwendbarWith the arrangement described, a Finally, the invention can also be used accordingly unsymmetrische Stromrichtersteuerung von der Vollaus- bei Stromrichtern, die aus einem Wechselstromnetz mit Steuerung im Gleichrichterbereich bis zur Vollaussteuerung anderer Phasenzahl als 3, z. B. aus einem Zweiphasenim Wechselrichterbereich in folgendei Weise durchgeführt 60 netz, gespeist werden, wobei das Verhältnis der Frequenz werden: des speisenden Netzes zur Frequenz des Wechselstrom-Asymmetrical converter control from the full power converter with converters from an alternating current network Control in the rectifier area up to full level control of phases other than 3, e.g. B. from a two-phase im Inverter section carried out in the following way 60 mains, fed, with the ratio of the frequency of the supply network to the frequency of the alternating current Es sei zunächst angenommen, daß die veränderbare anteiles der Steuerspannung entsprechend zu wählen ist. Gleichspannung u_g, die den Gittern der Röhren 69 bis 72It is initially assumed that the variable part of the control voltage is to be selected accordingly. DC voltage u _g , which the grids of the tubes 69 to 72 gemeinsam zugeführt wird, auf einen solchen positiven Patentansprüche:is fed jointly, on such positive claims: Wert gebracht ist, bei dem die Röhren dauernd, d. h. auch 65 1. Anordnung zur unsymmetrischen SteuerungValue is brought at which the tubes continuously, i. H. also 65 1. Arrangement for asymmetrical control während der negativen Halbwellen der Steuerspannungu_w, (Phasenfolgesteuerung) von drei w-phasigen Stromvoll leitend sind. Die Sättigungsdrosseln werden bei richtern mit einer Steuereinrichtung, bei der als during the negative half-waves of the control voltage u _w , (phase sequence control) of three w-phase currents are fully conductive. The saturation chokes are judges with a control device, as diesem Zustand jeweils durch die Ströme im Steuerkreis Steuerimpulse die Spannungssprünge an einem Ohmvollständig entmagnetisiert, und die Steuerimpulse aller sehen Widerstand dienen, die dann entstehen, wenn In this state, the voltage jumps at one ohm are completely demagnetized by the currents in the control circuit control pulses, and the control pulses all see resistance that arise when Phasen entstehen in den hierdurch bedingten spätest- 70 eine mit dem Widerstand und einer WechselspannungPhases arise in the latest one with the resistance and an alternating voltage von vorzugsweise rechteckiger Kurvenform in Reihe liegende Sättigungsdrossel ihren magnetischen Sättigungszustand erreicht hat, wobei der Zeitpunkt, in dem dieser Zustand in jeder Phase erreicht wird, durch eine abhängig von einer Steuergröße veränderbare Reduzierung des remanenten Magnetflusses der Drossel in der jeweils vorhergegangenen Halbperiode bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die drei w-phasigen Stromrichter nebst ihren Steuereinrichtungen zu η dreiphasigen Gruppen zusammengefaßt sind, wobei jede Gruppe die die Reduzierung des remanenten Magnetflusses bewirkende Steuergröße gemeinsam hat, die an einem Widerstand wirksam wird, der mit einer Frequenz gleich dem 1 ^fachen der Frequenz des speisenden Netzes periodisch veränderbar ist, und daß die Phasenlage der in den «-Gruppen als Steuergrößen wirksamen periodischen Widerstandsänderungen je um einen elektrischen Winkel von derof a preferably rectangular curve shape in series saturation choke has reached its magnetic saturation state, the point in time at which this state is reached in each phase is determined by a variable reduction in the remanent magnetic flux of the choke in the preceding half-cycle, which is dependent on a control variable characterized in that the three w-phase converters together with their control devices are combined into η three-phase groups, each group having the control variable causing the reduction of the remanent magnetic flux in common, which is effective at a resistor which has a frequency equal to 1 ^ times the The frequency of the feeding network can be changed periodically, and that the phase position of the periodic changes in resistance, which are effective as control variables in the "groups, each by an electrical angle from the Größe -⁷¹ gegeneinander verschoben ist.Size - ^{71 is} shifted against each other. η η ^{ö öö ö} 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung der Steuereinrichtung eine dreimal κ-phasige unsymmetrische Rechteckspannung dient, bei welcher der positive Teil sich mindestens über 240° el. erstreckt.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that for feeding the control device a three times κ-phase asymmetrical square-wave voltage is used, in which the positive part is at least extends over 240 ° el. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als periodisch veränderbare Widerstände in an sich bekannter Weise steuerbare Elektronenröhren oder Transistoren dienen.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that as periodically variable resistors electron tubes or transistors that can be controlled in a manner known per se are used. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenröhren oder Transistoren in an sich bekannter Weise durch Wellenspannungen mit angenähert rechteckförmigem Wechselspannungsanteil konstanter Amplitude gesteuert werden und daß die Veränderung der Stromrichteraussteuerung durch eine gemeinsame Änderung der Gleichspannungsanteile der Wellenspannungen erfolgt. 4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the electron tubes or transistors in a manner known per se by wave voltages with an approximately rectangular alternating voltage component constant amplitude can be controlled and that the change in the converter modulation by there is a common change in the DC voltage components of the shaft voltages. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 672 899, 847 627.Considered publications:
German patent specifications No. 672 899, 847 627. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 709 850/171 1.58© 709 850/171 1.58