DE2657762A1 - Regelschaltung fuer einen steuerbaren stromrichter - Google Patents

Regelschaltung fuer einen steuerbaren stromrichter

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DE2657762A1 DE19762657762 DE2657762A DE2657762A1 DE 2657762 A1 DE2657762 A1 DE 2657762A1 DE 19762657762 DE19762657762 DE 19762657762 DE 2657762 A DE2657762 A DE 2657762A DE 2657762 A1 DE2657762 A1 DE 2657762A1
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M7/145Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/1555Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with control circuit
    • H02M7/1557Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with control circuit with automatic control of the output voltage or current

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Description

  • Aegelschaltuag für einen steuerbaren Stromrichter
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelschaltung für einen steuerbaren Stromrichter, der an eine Last mit Gegen spannung angeschlossen ist, mit einem Stromregelkreis, dessen Stromregler dem Steuersatz des Stromrichters vorgeschaltet und dessen Vergleichsglied mit einem Strom-Sollwert und mit dem Istwert des in der Last fließenden Stromes beaufschlagt ist.
  • Eine solche Regelschaltung läßt sich bekanntlich beispielsweise in Verbindung mit einem gesteuerten Wechselrichter einsetzen, der eine Wechselstrommaschine speist. Sie läßt sich aber auch in Verbindung mit einem gesteuerten Gleichrichter, der eine Gleichstrommaschine speist, verwenden. Die Regelschaltung sorgt in beiden Fällen dafür, daß der der Last zugeführte Strom &uf dem vorgegebenen Strom-Sollwert festgehalten wird.
  • Bei der Regelung des Stromes in einer Last mit Gegenspannung, z.B. in einer Drehfeldmaschine oder Gleichstrommaschine, treten bei schnellen Änderungen des Strom-Sollwertes Schwierigkeiten auf. Diese bestehen darin, daß der Istwert des Stromes dem Strom-Sollwert nicht sofort folgen kann. Im Augenblick der Änderung des Strom-Sollwertes können u.U. beträchtliche Abweichungen auftreten, die zum einen zu Instabilitäten und Regelschwingungen in überlagerten Regelkreisen1 zum anderen aber auch insbesondere zu unerwünschten Verzögerungen bei der Leistungs- und/oder Momenteneinstellung führen können.
  • Bei der Regelung des Stromes in einer Last mit Gegenspannung, die von einem Wechselstrom durchflossen ist, treten darüber hinaus weitere Schwierigkeiten auf; die praktische Erfahrung bei der Regelung des Leiterstromes in einer Synchronmaschine, die von einem Stromrichter mit steuerbarer Ausgangs spannung (z.B.
  • Direkt- oder Pulsumrichter) gespeist ist, hat beispielsweise ergeben, daß sich bei höherer Ausgangsfrequenz besondere Probleme einstellen. Diese Probleme bestehen u.U. darin, daß - beginnend bei einer Ausgangsfrequenz von etwa 3 bis 6 Hz - eine Differenz hinsichtlich Amplitude und Phasenlage zwischen dem eingestellten Strom-Sollwert und dem von dem Stromregler eingestellten Istwert des Stromes auftritt. Diese Differenz nimmt mit größer werdender Ausgangsfrequenz zu. Vielfach ist in Folge dieser unerwünschten Phasen- und Amplitudenabweichung zwischen Stromsoll- und Istwert bei höheren Frequenzen (ab 3 bis 6 Hz) eine direkte Stromregelung nicht mehr möglich. Auch hat die Praxis gezeigt, daß bei einem Direktumrichter sich durch den an den Direktumrichter gegebenen Umschaltbefehl bei Durchgang durch den Stromsollwert Null ein zeitlicher Stromverlauf einstellt, der von der gewünschten Sinusform erheblich abweicht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Regelschaltung hinsichtlich ihres Führungsverhaltens zu verbessern. Sie soll so ausgebildet werden, daß auch bei schnellen Änderungen des vorgegebenen Strom-Sollwertes und/oder höheren Ausgangsfrequenzen eine ausreichend genaue und stabile Stromregelung erzielt wird.
  • Die Erfindung beruht auf der Uberlegung, daß das angeführte schlechte Führungsverhalten einer Regelschaltung der eingangs genannten Art sowohl bei schnellen Änderungen des Strom-Sollwertes als auch bei hohen Ausgangsfrequenzen letztlich darauf zurückzufahren ist, daß sich unter den angegebenen Bedingungen auch die als Störgröße wirkende Gegenspannung der Last, also bei einer Maschine ihre Gegen-EMK, schnell ändert und die Regelschaltung die Änderung nicht schnell genug kompensieren kann.
  • Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgangsspannung des Stromrichters über ein Glättungsglied geführt und mit Hilfe eines Additionsgliedes positiv auf die Ausgangsspannung des Stromreglers aufgeschaltet ist.
  • Die als Störgröße wirkende Gegenspannung der Last läßt sich in besonders hohem Maße dann kompensieren, wenn die Glättungszeitkonstante des unter Einschluß des Glättungsgliedes gebildeten Vorsteuerungazweiges zwischen Ausgang des Stromrichters und Eingang des Additionsgliedes etwa halb so groß bis gleich groß gewählt ist wie die für die Stromregelung wirksame Streckenzeitkonstante der Last.
  • Zu dieser Bemessung ist zu sagen, daß die erfindungsgemäße tegelschaltung prinzipiell auch dann funktioniert, wenn die Glät ungszeitkonstante beispielsweise gleich einem Drittel oder gleich dem 1,5-fachen der Streckenzeitkonstante gewählt ist. Aber bei einer kleinen Glättungszeitkonstante können in der Regelschaltung Stabilitätsschwierigkeiten auftreten, und bei großer Glättungszeitkonstante wird die Wirkung der Spannungsvorsteuerung, nämlich eine verbesserte Übereinstimmung zwischen Strom-Sollwert und Istwert, nicht besonders gut erreicht. Die beste Stabilität wird dann erreicht, wenn die Glättungszeitkonstante gleich der Streckenzeitkonstante ist, und das beste Verhalten hinsichtlich von Oberschwingungen wird dann erzielt, wenn die Glättungszeitkonstante gleich der durch des Produkt VR- V5 (VR = Verstärkung des Stromreglers, V5 = Verstärkung der Regelstrecke) geteilten Streckenzeitkonstante TS ist. In der praktischen Ausführung wird man einen Kompromiß zwischen diesen beiden Extremwerten ein zugehen haben.
  • Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß zum Abgriff der Ausgangsspannung des Stromrichters ein Meßglied mit hoher Glättungswirkung vorgesehen ist, und daß das Meßglied gleichzeitig auch als Glättungsglied des Vörsteuerungazweiges verwendet ist. Ein solches Meßglied ist beispielsweise ein nach dem Magnetverstärrprinzip arbeitender Spannungswandler.
  • Das Glättungsglied kann prinzipiell ein aktives oder passives Glättungsglied sein. Ein passives Glättungsglied von einfachem Aufbau besteht in einem T-Glied mit zwei ohmschen Widerständen im Längs zweig und einem Glättungskondensator im Querzweig. Ein aktives Glättungsglied mit ebenfalls einfachem Aufbau besteht in einem Operationsverstärker mit einem Glättungskondensator in der Rückführung.
  • Die Regelschaltung läßt sich nach einer weiteren Ausfahrungsform dann besonders einfach ausbilden, wenn das Glättungsglied und das Additionsglied zu einem gemeinsamen Bauglied vereinigt sind.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform läßt sich eine Optimierung der Regeleigenschaften dadurch erzielen, daß der gemeinsame Verstärkungsfaktor des Glättungsgliedes und des Additionsgliedes wenigstens näherungsweise den Wert 1 besitzt. Um die Regelschaltung aber den jeweiligen Gegebenheiten anpassen zu können, kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn der gemeinsame Verstärkungsfaktor an einem Einstellorgan einstellbar ist. Diese letzte Auswahrung wird man im allgemeinen wählen.
  • Eine Weiterbildung der Regelschaltung ist dadurch ausgezeichnet, daß zwischen den Ausgang des Glättungsgliedes und den Eingang des Additionsgliedes ein weiteres Additionsglied geschaltet ist, dem negativ das Ausgangssignal eines vom Istwert des Stromes gespeisten Bauglied es mit Proportionalverhalten aufgeschaltet ist. Als Bauglied kann hierbei insbesondere ein solches mit Proportional-, Differential- und Glättungsverhalten vorgesehen sein.
  • Die erfindungsgemäße Regelschaltung läßt sich mit Vorteil in Verbindung mit einem Stromrichter mit steuerbarer Ausgangsspannung, der insbesondere eine Synchromaschine speist, einsetzen.
  • Als Stromrichter kommen hierbei in erster Linie Direktrumrichter und Pulsumrichter in Betracht. Sie läßt sich aber auch mit Vorteil in Verbindung mit einem steuerbaren Gleichrichter einsetzen, der eine Gleichstrommaschine antreibt. In all diesen Anwendungsf231en sollte darauf geachtet werden, daß Stromrichter einschließlich Steuersatz eine lineare oder linearisierte Steuerkennlinie besitzen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Regelschaltung wird im erwähnten Additionsglied eine Spannungsvorsteuerung mittels einer einfachen Aufschaltung der über ein Glättungsglied herangefUhrten Ausgangsspannung des Stromrichters durchgeführt. Um bei der Speisung einer Maschine mit einem verzögerungsfreien Stellglied (Stromrichter) mit linearisierter Steuerkennlinie die Wirkung der Gegen spannung (Gegen-EMK) als Störgröße vollständig zu kompensieren, müßte eigentlich die Gegenspannung selbst in voller Höhe im positiven Sinne auf die Ausgangsspannung des Stromreglers aufgeschaltet werden. Es hat sich aber bei der praktischen Erprobung gezeigt, daß es voll ausreicht, nicht diese schwierig zu berechnende oder zu messende Gegenspannung, sondern lediglich die Ausgangs spannung des Stromrichters über ein Glättungsglied aufzuschalten. Bereits durch diese Maßnahme wird der Einfluß der als Störgröße wirkenden Gegenspannung der Last (bei einer Maschine gleich der Gegen-EMt dieser Maschine) weitgehend kompensiert. Besonders bei hoher Ausgangsfrequenz - als hohe Ausgangsfrequenz in diesem Sinne ist bei einem am 50 Hz-Netz betriebenen Direktumrichter bereits eine Frequenz über 3 Hz nnzusehen - wird dadurch das Führungsverhalten der Stromregelung bereits wesentlich verbessert, so daß auch bei hohen Werten der Ausgangsfrequenz noch eine direkte Stromregelung des oder der Leiterströme, beispielsweise bei einer Synchronmaschine, durchgeführt werden kann. Es läßt sich also festhalten, daß es mit der erfindungsgemäßen Regelschaltung möglich ist, eine fEr die Praxis ausreichend genaue Regelung auch bei hohen Ausgangsfrequenzen durchzufahren. Darüber hinaus wird bei schnellen Änderungen des Strom-Sollwertes die üblicherweise störende Abweichung zwischen Strom-Sollwert und Istwert wesentlich verringert.
  • Bei der erläuterten Spannungsvorsteuerung sind nur wenige und einfache Bauelemente erforderlich. Somit läßt sich gegenüber den herkömmlichen Regelschaltungen schon mit einem geringen finanziellen Aufwand eine beträchtliche Verbesserung des dynamischen Regelverhaltens erzielen. Als weiterer Vorteil der Erfindung wird es angesehen, daß die erfindungsgemäße Regelschaltung dasselbe stabile Regelverhalten besitzt wie die herkömmlichen Regelschaltungen.
  • Außerdem ist von erheblichem Vorteil, daß gegenüber den bekannten Regelschaltungen die im Additionsglied gebildete Steuerspannung quantitativ weniger Oberschwingungen besitzt, ohne daß unerwünschterweise eine zusätzliche Glättungszeitkonstante bei der Regelung wirksam wird. Die Reduzierung dieser Oberschwingungen liegt darin begründet, daß in der Regelschaltung der Strom-Istwert beim Stromregler negativ, aber die geglättete Ausgangsspannung, die näherungsweise noch dieselben Oberschwingungen mit gleicher Phase enthält wie der Strom-Istwert, im Additionsglied positiv aufgeschaltet ist. Bei dieser unterschiedlichen Aufschaltung werden die Oberschwingungen weitgehend kompensiert. Bei Optimierungsarbeiten an herkömmlichen Stromregelkreisen stellen die Oberschwingungen der Steuerspannung eine obere Optimierungsgrenze dar.Diese wird durch die Erfindung auf die günstige Seite weiter nach oben verschoben.
  • Ausfahrungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von 8 Figuren näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine besonders bevorzugte Regelschaltung für einen steuerbaren Stromrichter mit einer Spannungsvorsteuerung, Figur 2 ein passives Glättungsglied für die Regelschaltung, Figur 3 ein aktives Glättungsglied für die Regelschaltung, Figur 4 eine Zusammenfassung eines Additionsgliedes und eines Glättungsgliedes für die Règelschaltung, Figur 5 eine weitere Regelschaltung für einen steuerbaren Stromrichter mit Spannungsvorsteuerung, Figur 6 eine Ausführungsform eines in der Regelschaltung nach Figur 5 einsetzbaren Baugliedes, Figur 7 eine weitere Ausfahrungsform des Baugliedes, und Figur 8 eine Zusammenfassung mehrerer Bauelemente der Regelschaltung nach Figur 5.
  • Figur 1 zeigt eine Regelschaltung, die in Form eines Strukturbildes dargestellt ist. Ein an eine (nicht gezeigte) Spannungsquelle angeschlossener Stromrichter, der einschließlich seines Steuersatzes mit 2 bezeichnet ist, speist mit seiner Ausgang spannung U eine Last 4. Diese Last 4 setzt der Spannung U zumindest im Betrieb eine Gegenspannung E entgegen. Bei dem Stromrichter 2 kann es sich insbesondere um einen Direktumrichter oder um einen Pulsumrichter und bei der Last 4 um eine Synchronmaschine handeln; als Gegenspannung E ist in diesem Fall die Gegen-EME der Synchronmaschine wirksam. Stromrichter einscLlließlich Steuersatz haben eine linearisierte Steuerkennlinie.
  • Im dargestellten Strukturschaltbild ist die Gegenspannung X von der speisenden Spannung U abzuziehen, da nur die Differenzspannung (U - E) für die Größe des Laststromes I verantwortlich ist.
  • Deshalb ist in der Last 4 ein Subtraktionsglied 4a eingezeichnet. Die Last 4, die als Teil der Regelstrecke zu betrachten ist, besitzt eine Streckenzeitkonstante T5 und eine VerStärkung Vs.
  • Um dieses Verzögerungsverhalten kenntlich zu machen, enthält die Last 4 in Figur 1 ein Verzögerungsglied 4a. Die Last 4 hat näherungsweise ein Übertragungsverhalten VS/(1 + pT5), wobei p der zugeordnete komplexe Laplace-Operator ist.
  • Dem Stromrichter 2, dessen Ubertragungsverhalten näherungsweise durch 1/(1 + pB) mit 6 gleich der Ersatzzeitkonstanten des Stromrichters 2 ( <T5) gegeben ist, ist ein Stromregelkreis mit einem Stromregler 6 zugeordnet. Das Vergleichsglied dieses Stromreglers 6 ist besonders gezeichnet und mit 8 bezeichnet.
  • Dem Vergleichsglied 8 werden ein vorgegebener Strom-Sollwert I* und der an der Last mittels eines (nicht gezeigten) Meßgebers abgegriffene Istwert I des Stromes zugeführt. Am Ausgang des Stromrichters 6 wird eine Ausgangsspannung UR abgegeben. Der Stromregler 6 besitzt ein PI-Ubertragungsverhalten. Seine Verstärkung ist VR, seine Nachstellzeit ist TN.
  • Im vorliegenden Fall wird die Ausgangsspannung UR des Stromreglers 6 nicht direkt Jçpipgaps,d Steuersatzes des Stromrich- ters 2 als Steuerspannung U0 zugeführt. Vielmehr ist zwischen den Ausgang des Stromreglers 6 und den Eingang des Stromrichters 2 ein Additionsglied 10 geschaltet, das die Steuerspannung U0 durch Addition der Ausgangsspannung UR mit einer Vorsteuerspannung Uv bildet. Das Additionsglied 10 ist dabei Bestandteil eines Vorsteuerungazweiges 12.
  • Zur Lieferung der Vorsteuerspannung Uv dient ein Glättungsglied 14, das ebenfalls dem Vorsteuerungszweig 12 angehört. Dieses Glättungsglied 14 wird eingangsseitig von der Ausgangsspannung U des Stromrichters 2 beaufschlagt. Zum Abgriff der Ausgangsspannung U ist ein Meßglied 16 vorgesehen. Auch dieses Meßglied 16 zählt zu den Bauelementen des Vorsteuerungszweiges 12.
  • Der Vorsteuerungszweig 12 besitzt eine vorgegebene Glättungszeitkonstante Tv, die durch die Wahl der Bauelemente 10, 14 und 16, insbesondere aber durch die Bemessung des Glättungsgliedes 14, bestimmt ist. Die Glättungszeitkonstante Tv liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5T5 bis 1TS, wobei T5 wieder die wirksame Strekkenzeitkonstante ist. Um optimale Regeleigenschaften zu erzielen, ist der gemeinsame Verstärkungsfaktor des Glättungsgliedes 14 und des Additionsgliedes 10 in Figur 1 gleich 1 gewählt. Das Ubertragungsverhalten des Glättungsgliedes 14 ist dann durch 1/(1 + pTv) gegeben.
  • Die Aufschaltung der Vorsteuerspannung Uv kommt in der Wirkung einer Aufschaltung der Gegenspannung E nahe. Sie wirkt also so, als wUrde sie die in der Last 4 mit negativem Vorzeichen angreifende Gegenspannung E infolge ihrer positiven Aufschaltung kompensieren. Somit werden auch schnelle Änderungen der Gegenspannung E weitgehend aufgehoben. Es treten durch die Aufschaltung keine zusätzlichen Stabilitätaprobleme auf.
  • In Figur 2 ist ein passives Glättungsglied 14 in ausfUhrlicher Darstellung gezeigt. Dieses Glättungsglied 14 ist ein T-Glied mit zwei ohmschen Wid-erständen 22, 24 im Längazweig und einem Glättungakondensator 26 im Querzweig.
  • Nach Figur 3 kann als Glättungsglied 14 auch ein solches mit aktiven Bauelementen verwendet werden. Das dargestellte Glättungsglied 14 umfaßt einen Operationsverstärker 30, in dessen Rückfahrung parallel zueinander ein Glättungskondensator 32 und ein Widerstand 34 liegen. Am einen Eingang ist ein Vorschaltwiderstand 36 vorgesehen. Die Zeitkonstante Tv dieses Glättungsgliedes 14 wird maßgeblich durch die Kapazität des Glättungskondensators 32 bestimmt. Die Widerstände 34, 36 werden für eine Verstärkung gleich 1 gleich groß bemessen.
  • Aus Figur 4 geht hervor, daß sich Additionsglied 10 und Glättungsglied 14 von Figur 1 in einem Bauglied 40 vereinigen lassen. Dieses Bauglied 40 umfaßt ein mit der Ausgangsspannung U gespeistes Potentiometer 41, an dessen Abgriff ein passives Glättungsglied in T-Form entsprechend Figur 2 mit zwei Widerständen 22, 24 im Längs zweig und einem Glättungskondensator 26 im Querzweig angeschlossen ist. Die beiden ohmschen Widerstände 22, 24 sind vorliegend gleich bemessen. Das Potentiometer 41 kann zwecks Veränderung des Verstärkungsfaktors verstellt werden. Das Bauglied 40 umfaßt weiterhin einen Operationsverstärker 42, dessen einer Eingang 44 als Verknttpfungapunkt für die Vorsteuerspannung Uv mit der Ausgangsspannung UR dient. Die Ausgangsspannung UR wird diesem Verknüpfungspunkt 44 über einen Widerstand 46 zugeführt. Der Ausgang des Glättungsgliedes 22, 24, 26 liegt ebenfalls am Verknüpfungspunkt 44. In der Rückfahrung des Operationsverstärkers 42 ist ein ohmscher Widerstand 48 angeordnet.
  • In Figur 5 ist eine Regelschaltung dargestellt, die weitgehend derjenigen in Figur 1 entspricht. Gleiche Bauelemente sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen. Gegenüber der Regelschaltung von Figur 1 kann hier die Glättungszeitkonstante Tv verringert werden. Allerdings erhält man quantitativ mehr Oberschwingungen.
  • Für den an eine Last 4 angeschlossenen Stromrichter 2 ist also wiederum ein Stromregelkreis vorgesehen, der einen Stromregler 6 mit Aufschaltung eines Strom-Sollwertes I* und des Istwertes I am Vergleichsglied 8 umfaßt. Ebenfalls ist ein Glättungsglied 14 mit einem Vorsteuerungszweig 12 vorgesehen. Die Ausgangsspannung des Glättungsgliedes 14 wird auch hier zur Bildung einer Vorsteuerspannung Uv verwendet, welche wiederum zwecks Bildung der Steuerspannung Uc fEr den Steuersatz des Stromrichters 2 in einem Additionsglied 10 der Ausgangsspannung UR des Stromreglers 6 aufgeschaltet ist. Im vorliegenden Fall wird jedoch die Ausgangsspannung des Glättungsgliedes 14 nicht direkt als Vorsteuerspannung Uv verwendet. Vielmehr ist zwischen dem Ausgang des Glättungsgliedes 14 und dem Eingang des Additionsgliedes 10 ein weiteres Additionsglied 50 geschaltet. In diesem Additionsglied 50 wird negativ dem Ausgangssignal des Glättungsgliedes 14 ein Ausgangssignal Z aufgeschaltet, das von einem Bauglied 52 zeliefert wird. Bei diesem Bauglied 52 handelt es sich insbesondere um ein Bauglied mit Proportional-, Differential- und gleicnzeitig auch Glättungsanteil, das vom Istwert I des Stromes in der Last 4 gespeist ist. Ein solches Bauglied 52 ist unter der Bezeichnung PDU1-Glied bekannt. Dieses besitzt das Ubertragungsverhalten (1 + pgs)/Vs (1 + pT). Die hierin enthaltenen Größen sind bereits oben definiert.
  • Die Regelschaltung von Figur 5 hat gegenüber derjenigen von Figur 1 den bereits erwähnten Vorteil, daß die Glättungszeitkonstante Tv des Glättungsgliedes 14 sehr klein gewählt werden kann.
  • In Figur 6 ist ein in der Regelschaltung nach Figur 5 einsetzbares Bauglied 52 in passiver Ausgestaltung dargestellt. Es handelt sich dabei um ein solches mit Proportional-, Differential-und Glättungsverhalten. Das Bauglied 52 besteht aus einer Parallelachaltung eines Widerstandes 62 mit der Reihenschaltung eines Widerstandes 64 und eines Kondensators 66.
  • Nach Figur 7 kann als Bauglied 52 auch ein solches mit aktiven Bauelementen verwendet werden. Das dargestellte PDU1-Glied umfaßt einen Operationsverstärker 70, in dessen RUckfAhrung parallel zueinander ein Glättungskondensator 72 und ein Widerstand 74 liegen. Am einen Eingang ist weiterhin parallel zueinander ein Differenzierkondensator 76 und ein Widerstand 78 vorgesehen.
  • Figur 8 zeigt eine Zusammenfassung des Additionsgliedes 10, des Additionsgliedes 50, des Glättungsgliedes 14 und des Baugliedes 52 in einem gemeinsamen Bauglied 80. Dieses Bauglied 80 umfaßt ein Potentiometer 81, an dessen Abgriff der Eingang eines passiven Glättungsgliedes in T-Form entsprechend Figur 2 angeschlossen ist. Der Ausgang des passiven Glättungsgliedes 22, 24, 26 ist an den Eingang des Operationsverstärkers 82 geschaltet. Das Potentiometer 81 ist als Spannungsteiler geschaltet und wird von der Spannung U beaufschlagt. Das Bauglied 80 umfaßt weiterhin ein weiteres Potentiometer 83, an dessen Abgriff ein passives PDU1-Glied entsprechend Figur 6 liegt. Der Ausgang dieses PDT1-Gliedes 62, 64, 66 ist ebenfalls an den einen Eingang des Operationsverstärkers 82 angeschlossen. In seiner Rückführung liegt ein Widerstand 84. Sein anderer Eingang liegt auf Ma::se.
  • Das weitere Potentiometer 83 wird mit dem negativen Strom -I gespeist. Schließlich wird dem Bauglied 80 auch noch die Slannung UR zugeführt. Diese gelangt über einen Widerstand 85 ebenfalls an den einen Eingang des Operationsverstärkers 82.
  • 13 Patentansprüche 8 Figuren L e e r s e i t e

Claims (13)

  1. Patentansprüche 2 Regelschaltung für einen steuerbaren Stromrichter, der an eine Last mit Gegenspannung angeschlossen ist, mit einem Stromregelkreis, dessen Stromregler dem Steuersatz des Stromrichters vorgeschaltet und dessen Vergleichsglied mit einem Strom-Sollwert und mit dem Istwert des in der Last fließenden Stromes beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dß die Ausgangsspannung (U) des Stromrichters (2) über ein Glättungsglied (14) geführt und mit Hilfe eines Additionsglledes (10) positiv auf die Ausgangsspannung (UR) des Stromreglers (6) aufgeschaltet ist (Figuren 1 und 5).
  2. 2. Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungszeitkonstante (Tv) des unter Einschluß des Glättungsgliedes (14) gebildeten Vorsteuerungszweiges (12) zwischen Ausgang des Stromrichters (2) und Eingang des Additionsgliedes (10) etwa halb so groß bis gleich groß gewählt ist wie die für die Stromregelung wirksame Streckenzeitkonstante (18) der Last (4).
  3. 3. Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgriff der Ausgangsspannung (U) des Stromrichters (2) ein Meßglied (16) mit hoher Glättungswirkung vorgesehen ist, und daß das Meßglied (16) gleichzeitig auch als Glättungsglied (14) des Vorsteuerungszweiges (12) verwendet ist.
  4. 4. Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Glättungsglied (14) ein T-Glied mit zwei ohmschen Widerständen (22, 24) im Längszweig und einem Glättungskondensator (26) im Querzweig vorgesehen ist (Figur 2).
  5. 5. Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Glättungsglied (14) ein Operationsverstärker (30) mit einem Glättungskondensator (32) in der Rückfahrung vorgesehen ist (Figur 3).
  6. 6. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Glättungsglied (14) und das Additionsglied (10) zu einem gemeinsamen Bauglied (40) vereinigt sind (Figur 4).
  7. 7. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Verstärkungsfaktor des Glättungsgliedes (14) und des Additionsgliedes (10) wenigstens näherungsweise den Wert 1 besitzt.
  8. 8. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Verstärkungsfaktor des Glättungsgliedes (14) und des Additionsgliedes (10) an einem Einstellorgan (41) einstellbar ist (Figur 4).
  9. 9. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurc h gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang des Glättungsl liedes (14) und den Engang des Additionsgliedes (10) ein weiteres Additionsglied (50) geschaltet ist, dem negativ das Ausgangssignal (Z) eines vom Istwert (I) des Stromes gespeisten Baugliedes (52) mit Proportionalverhalten aufgeschaltet ist (Figur 5).
  10. 10. Regelschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Bauglied (52) ein Bauglied mit Proportional-, Differential- und Glättungsverhalten vorgesehen ist (Figur 5).
  11. 11. Regelschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauglied (52) aus der Parallelschaltung eines ersten Widerstandes (62) mit der Serienschaltung eines Kondensators (66) und eines zweiten Widerstandes (64) besteht (Figur 6).
  12. 12. Regelschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauglied (52) aus einem aktiven Glättungsglied (70, 72, 74) mit vorgeschaltetem passiven PD-Glied (76, 78) besteht (Figur 7).
  13. 13. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Additionsglied (10), das weitere Additionsglied (50), das Glättungsglied (14) und das Bauglied (52) in einer gemeinsamen Schaltung (80) zusammengefaßt sind.
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