DE1261238B - Anordnung zur Verbesserung eines Gittersteuergeraetes fuer Stromrichter - Google Patents

Description

• Anordnung zur Verbesserung eines Gittersteuergerätes für Stromrichter Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbesserung eines Gittersteuergerätes für Stromrichter, das eine Umsteuerung vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb gestattet und bei dem die minimale Eingangsspannung der maximalen Wechselrichterzündlage entspricht, durch Verwendung von Mitkopplungen für im Gittersteuergerät enthaltene Verstärkereinrichtungen.
• Es ist bekannt, bei Stromnchteranlagen, insbesondere bei aus Stromrichtern gespeisten Antrieben, die Verbraucherspannung derart auf das Gittersteuergerät zurückzuführen, daß sich ein geschlossener Regelkreis, d. h. eine Gegenkopplung, bildet. Um hohe Regelgenauigkeiten zu erreichen, werden im allgemeinen elektronische Vorverstärker eingesetzt, die von der sich ausbildenden Regelabweichung ausgesteuert werden. Zur Aufbringung der vom Gittersteuergerät benötigten Steuerleistung wurden beispielsweise in einem elektronischen Vorverstärker mehrere Elektronenröhren parallel geschaltet.
• Weiterhin ist es bekannt, daß die Steuerleistung beispielsweise magnetischer Verstärker durch eine gegebenenfalls einstellbare. Mitkopplung ihrer Ausgangsgrößen auf den Eingangskreis verkleinert werden kann. Werden jedoch diese Verstärker in Gittersteuergeräten eingesetzt, bei denen eine Umsetzung einer horizontalen meine vertikale Steuerung in Verbindung mit einer Impulserzeugung erfolgt (vgl. :>AEG-Mitteilungen«, 41 [1951], 516, S. 95, Bild 1), so würde eine Mitkopplung unmittelbar am jeweiligen Verstärkerausgang liegender Größen die Leistungsbilanz der Umsetzeinricbtung beeinflussen, insbesondere könnte aber der jeweilige beträchtliche Zündimpulsstrom auf den Eingangskreis des Gittersteuergerätes und damit gegebenenfalls auf den Sollwert-Istwert-Vergleichskreis zurückwirken.
• Außerdem würde bei der an sich nahehegenden Anwendung einer Mitkopplung der Steuerleistung Null die Gleichspannung Null und nicht die maximale Wechselrichteraussteuerung entsprechen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, bei einem derartigen Gittersteuergerät eine Beeinflussung der Leistungsbilanz der Umsetzeinrichtung und eine Zurückwirkung auf den Sollwert-Istwert-Vergleichskreis zu vermeiden und zu erreichen, daß der Steuerleistung Null die maximale Wechselrichteraussteuerung und nicht die Gleichspannung Null entspricht. Demzufolge betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Verbesserung eines Gittersteuergerätes für Stromrichter, das eine Umsteuerung vom Gleichrichter- in den Wechselriehterbetrieb gestattet und bei dem die minimale Eingangsspannung der maximalen Wechselrichterzündlage entspricht, durch Verwendung von Mitkopplungen für im Gittersteuergerät enthaltene Verstärkereinrichtungen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der Gleichspannung des Stromrichters abhängigen Mitkopplungskreis eine mit ihrem negativen Pol zur Kathode des Stromrichters weisende Gleichspannungsquelle von der Größe der maximalen Wechselrichterspannung eingefügt ist.
• Zur Erläuterung der Erfindung diene die Zeichnung. In F i g. 1 ist der Teil eines an sich bekannten Gittersteuergerätes, von dem die Erfindung ausgeht, dargestellt. Die Zündimpulse für den Stromrichter werden durch die Drossel 1 sowie den Kondensator 2 erzeugt, am Widerstand 3 mit den Anschlüssen A und B abgegriffen und einem Steuergitter des Stromrichters 7 (in F i g. 3) zugeführt. Die Phasenlage der Zündimpulse wird durch einen Phasenschwenkkreis bestimmt. Dieser enthält die Sekundärwicklung eines Transformators 6, einen Ohmschen Widerstand 23 und eine Phasenschwenkdrossel 4 mit den Vormagnetisierungswicklungen 5 a und 5b. Die Wicklung 5 a wird beispielsweise in F i g. 3 von einem elektronischen Verstärker 12 ... 15 ausgesteuert. Die Wicklung 5 b dient zur Mitkopplung.
• F i g. 2 zeigt als Kurve a die Kennlinie des vorstehend beschriebenen bekannten Gittersteuergerätes ohne Mitkopplung. Mit O ist die Gleichstromdurchflutung der Vormagnetisierungsdrossel4 bezeichnet. Unter U ist im positiven Teil der Ordinate die Gleichspannung des Stromrichters zu verstehen, im negativen Teil der Ordinate die Wechselrichterspannung. Dementsprechend ist U,."" die maximale Wechselrichterspannung. Wenn man nun einen Teil der Durchflutung gemäß der Geraden b durch Mitkopplung erzeugt, so braucht der Sollwert- oder Steuergeber nur die zwischen den Kurven b und a liegende Durchflutung aufzubringen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt F i g. 3. Der Gleichstromnebenschlußmotor 8 wird über den Stromrichter 7, der aus dem Gefäß mit zugehörigem Transformator besteht, und den Ankerumschalter 9 gespeist. Die Ankerspannung des Motors 8 wird mit der Spannung des Sollwertgebers 12', der als Potentiometer ausgeführt ist und an. einer Gleichspannung liegt, verglichen. Als Kriterium für die Ankerschalterstellung dient die Polarität der Sollwert-IstweTt-Differenz, zu deren Erfassung ein polarisiertes Relais 10 vorgesehen ist. Die Gleichrichterbrücke 11 ermöglicht, daß der Betrag der Soll-Ist-Differenz unterBerücksichtigung derEigenschaften des elektronischen Verstärkers 12 ... 15 zur Wirkung kommt und die Vormagnetisierungswicklung 5 a aussteuert. Der elektronische Verstärker enthält die Elektronenröhre 12, den Gitterwiderstand 13, die Gittervorspannung 14 und die Anodenspannung 15. Ferner ist eine nicht näher beschriebene, bekannte Einrichtung 16 zur Begrenzung des durch den Stromrichter fließenden Stromes im Gitterkreis der Elektronenröhre angeordnet. Die Mitkopplung erfolgt über die Vormagnetisierungswicklung 5 b. Der Betrag der Mitkopplung ist durch den Ohmschen Widerstand 20 einstellbar. Um ein annähernd integrales Regelverhalten zu bekommen, kann es zweckmäßig sein, die Mitkopplung durch die einstellbare Induktivität 19 zeitlich zu verzögern. In den Mitkoppelkreis ist weiterhin eine Zusatzspannung vom Betrage der maximalen Wechselrichterspannung U"""." derart in den Mitkoppelkreis eingefügt, daß bei maximaler Wechselrichterspannung praktisch kein Strom durch die Wicklung 5 b fließt. Die Zusatzspannung kann von einem Gleichrichter 1.7 mit zugehörigem Transformator 18 erzeugt werden. Die maximale Wechselrichtergegenspannung, die eine stromlose Ankerschaltung sicherstellt, wird beispielsweise erreicht, indem der Vormagnetisierungsstrom der Phasenschwenkdrossel 4 (in F i g. 1) durch die Kontakte 22 a und 22b vor jeder Umschaltung unterbrochen wird. Diese Kontakte werden bei der Kommandogabe durch das Relais 10 geöffnet und nach Beendigung der Ankerumschaltung wieder geschlossen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Verbesserung eines Gittersteuergerätes für Stromrichter, das eine Umsteuerung vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb gestattet und bei dem die minimale Eingangsspannung der maximalen Wechselrichterzündlage entspricht, durch Verwendung von Mitkopplungen für im Gittersteuergerät enthaltene Verstärkereinrichtungen, d a d u r c h g e k e n n -z e 2c h n e t, daß in dem von der Gleichspannung des Stromrichters (7) abhängigen Mitkopplungskreis (22 b, 5 b) eine mit ihrem negativen Pol zur Kathode des Stromrichters (7) weisende Gleichspannungsquelle (17, 18) von der Größe der maximalen Wechselrichterspannung (U,max) ein- gefügt ist. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Gleichspannungsquelle (17, 18) Impedanzen (19, 20) vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 673 599, 706 539; »Siemens-Zeitschrift«, 1956, H.
2. 2, S. 80 bis 91; »Bulletin-Oerlikon«, 1955, Nr. 313, S. 75 bis 86; »Elektrotechnik«, 1955, H. 1, S. 15.