DE3227391C2 - Control device for a reversing converter without circular current - Google Patents

Control device for a reversing converter without circular current

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DE3227391C2 DE19823227391 DE3227391A DE3227391C2 DE 3227391 C2 DE3227391 C2 DE 3227391C2 DE 19823227391 DE19823227391 DE 19823227391 DE 3227391 A DE3227391 A DE 3227391A DE 3227391 C2 DE3227391 C2 DE 3227391C2
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Abstract

Bei dieser Regeleinrichtung für einen aus einem Drehstromnetz gespeisten Umkehrstromrichter in antiparalleler Schaltung zweier Drehstrombrücken dient zur Veranlassung von Stromrichtungsumschaltungen ein Stromrichtungsmelder (14) ohne Schalthysterese. Der Stromrichtungsmelder (14) erwirkt bei kleinen Strömen eine alternierende Stromrichtungsumkehr mit dreifacher Netzfrequenz, um den Stromregler (3) stets reaktionsbereit zu halten und störende Totzeiten bzw. unzulässige Stromstöße bei einer Stromrichtungsumkehr zu vermeiden. Zur Erzeugung der Umschaltungen mit dreifacher Netzfrequenz werden die Zündimpulse (Z) des Steuersatzes (16) mittels eines Impulssammlers (20) gesammelt und über einen Impulsverlängerer (21) einem Frequenzteiler (22) zugeleitet. Der Frequenzteiler (22) steuert einen mit dem Stromsollwert (I ↓s ↓o ↓l ↓l) beaufschlagten Polaritätswender (11) an, dessen ausgangsseitige Wechselspannung mit dem Stromsollwert (I ↓s ↓o ↓l ↓l) summiert und dem Stromrichtungsmelder (14) zugeführt wird. Die Regeleinrichtung kann Anwendung finden in der Antriebstechnik bei der Speisung von Gleichstrommotoren.In this control device for a reversing converter fed from a three-phase network in anti-parallel connection of two three-phase bridges, a current direction indicator (14) without switching hysteresis is used to initiate current direction changes. The current direction indicator (14) effects an alternating current direction reversal with three times the mains frequency for small currents, in order to keep the current regulator (3) always ready to react and to avoid disruptive dead times or impermissible current surges in the event of a current direction reversal. To generate the switchings with three times the mains frequency, the ignition pulses (Z) of the control unit (16) are collected by means of a pulse collector (20) and fed to a frequency divider (22) via a pulse extender (21). The frequency divider (22) controls a polarity inverter (11) to which the current setpoint (I ↓ s ↓ o ↓ l ↓ l) is applied. 14) is fed. The control device can be used in drive technology for supplying DC motors.

Description

freien Umkehr- oder Doppelstromrichter,free reversing or double converter,

F i g. 2 den Aufbau eines Umkehr- oder Doppelstromrichters, F i g. 2 the structure of a reversing or double converter,

Fig.3 die zeitlichen Verläufe der interessierenden Spannung bzw. Signale.Fig. 3 the time courses of the interesting Voltage or signals.

In Fig. 1 ist eine Regeleinrichtung für einen kreisstromfreien Umkehr- oder Doppelstromrichter dargestellt. Ein Stromistwert 4, wird über eine Verzweigungsstelle 1 einer Vergleichstelle 2 zugeleitet, der als weitere Eingangsgröße ein Stromsollwert /„// anliegt. Der Stromsollwert /«,/; kann auch mit Hilfe eines übergeordneten Drehzahl- oder Spannungsreglers aus der Drehzahl des an den Umkehrstromrichter angeschlossenen Motors oder aus der Spannung abgeleitet werden. Die Vergleichstelle 2 gibt ausgangsseitig die Regelabweichung χ = Isoii — list an einen Stromregler 3 (PI-Regler) ab. Die Regelerausgangsspannung y des Reglei s 3 wird einem steuerbaren Poiaritätswender 4 (Umpoler) zugeführt. Der Poiaritätswender 4 überträgt das Signal y je nach vorliegendem Steuersignal mit einer Verstärkung von -I-1 bzw. — 1 und gibt diese gerichtete Reglerausgangsspannung y+ an eine Additionsstelle 5 ab. Die gerichtete Reglerausgangsspannung y+ ist z. B. positiv für Gleichrichterbetrieb und negativ für Wechselrichterbetrieb des Umkehrstromrichters.In Fig. 1, a control device for a circuit-free reversing or double converter is shown. An actual current value 4 is fed via a branch point 1 to a comparison point 2, to which a current setpoint value / "// is applied as a further input variable. The current setpoint / «, /; can also be derived from the speed of the motor connected to the inverter or from the voltage with the help of a higher-level speed or voltage regulator. On the output side, comparison junction 2 sends the control deviation χ = Isoii - list to a current controller 3 (PI controller). The controller output voltage y of the controller 3 is fed to a controllable polarity reverser 4 (polarity reverser). The polarity converter 4 transmits the signal y, depending on the control signal present, with a gain of −I − 1 or −1 and outputs this directed controller output voltage y + to an addition point 5. The directional controller output voltage y + is z. B. positive for rectifier operation and negative for inverter operation of the reversing converter.

Der Stromsollwert /JO//wird neben der Vergleichstelle 2 über eine Verzweigungsstelle 6 einem Tiefpaß erster Ordnung 7 zugeführt. Der dem Tiefpaß 7 ausgangsseitig entnehmbare gefilterte Stromsollwert gelangt über eine Verzweigungsstelle 8 an eine Additionsstelle 9 und an einen Funktionsgeber 10. Der Funktionsgeber 10 gib», ausgangsseitig ein Modulationssignal M an einen steuerbaren Poiaritätswender 11 (Umpoler) ab. Der Poiaritätswender U verstärkt das Signal M je nach vorliegendem Steuersignal mit einer Verstärkung von +1 bzw. — 1 und gibt dieses gerichtete Modulationssignal M+ an die Additionsstelle 9 ab.In addition to the comparison point 2, the current setpoint / JO // is fed to a first-order low-pass filter 7 via a branching point 6. Of the low-pass filter 7 the output side removable filtered current command value passes through a branch point 8 at a summation point 9 and to a function generator 10. The function generator 10 enter "on the output side, a modulation signal M to a controllable Poiaritätswender 11 (polarity inverter) from. The polarity converter U amplifies the signal M with a gain of +1 or -1, depending on the control signal present, and outputs this directed modulation signal M + to the addition point 9.

Das Ausgangssignal der Additionsstelle 9 gelangt über eine Verzweigungsstelle 12 an einen steuerbaren Poiaritätswender 13 (Umpoler) und an einen Stromrichlungsmelder 14. Der Poiaritätswender 13 (Funktionsweise wie bei den Polaritätswendern 4 und 11) ist mit einem Funktionsgeber 15 für die Stromsteuerung im Lückbereich verbunden. Der Funktionsgeber 15 gibt ausgangsseitig ein Zusatzsignal an die Additionsstelle 5 ab. Dieses Zusatzsignal weist einen negativen Maximalwert auf, wenn das Ausgangssignal des Polaritätswenders 13 minimal ist und nimmt mit zunehmer.dem Ausgangssignal des Polaritätswenders 13 zu. Diese direkte Beeinflussung der Steuerspannung und damit des Zündwinkels durch das dem Funktionsgeber 15 ausgangsseitig entnehmbare Zusatzsignal dient zum Ausgleich der im Lückbereich schlechten Regelungsdynamik des Stromreglers 3.The output signal of the addition point 9 reaches a controllable one via a branch point 12 Polarity reverser 13 (polarity reversal) and to a current direction indicator 14. The polarity inverter 13 (functionality as with the polarity inverters 4 and 11) is with connected to a function generator 15 for current control in the gap area. The function generator 15 gives On the output side, an additional signal is sent to the addition point 5. This additional signal has a negative maximum value on when the output signal of the polarity reverser 13 is minimal and increases with the output signal of the polarity reverser 13 to. This direct influence on the control voltage and thus the ignition angle by means of the additional signal which can be taken from the output side of the function generator 15 is used to compensate for the Bad control dynamics of the current controller in the gap area 3.

Die Additionsstelle 5 liefert ausgangsseitig eine Steuerspannung 5 an einen Steuersatz 16. Der sechskanalige Steuersatz 16 gibt ausgangsseitig Zündimpulse Z an eine Verzweigungsstelle 17 ab. Die Verzweigungsstelle 17 ist mit einem steuerbaren Impulsfreigabeschalter 18 für eine Stromrichtung A und mit einem steuerbaren Impulsfreigabeschalter 19 für eine Stromrichtung B verbunden. Den Freigabeschaltern 18 bzw. 19 sind ausgangsseitig Zündimpulse Za bzw. Zb für eine Stromrichtung A bzw. B entnehmbar.On the output side, the addition point 5 supplies a control voltage 5 to a control set 16. The six-channel control set 16 emits ignition pulses Z to a branching point 17 on the output side. The branching point 17 is connected to a controllable pulse release switch 18 for a current direction A and to a controllable pulse release switch 19 for a current direction B. Ignition pulses Za and Zb for a current direction A and B can be taken from the release switches 18 and 19 on the output side.

An die Verzweigungsstelle 17 ist des weiteren ein Impulssammler 20 mit sechs Eingangskanälen angeschlossen, der ausgangsseitig die Zündimpulse Z+ als Impulsfolge an einen Impulsverlängerer 21 mit invertierendem Ausgang abgibt. Die gesammelten und verlängerten Zündimpulse werden einem Frequenzteiler 22 (Flip-Flop) zugeleitet, der ausgangsseitig Umpolsignale R + an den Steuereingang des Polaritätswenders 11 abgibt. A pulse collector 20 with six input channels is also connected to the branching point 17, which outputs the ignition pulses Z + as a pulse train to a pulse extender 21 with an inverting output. The collected and extended ignition pulses are fed to a frequency divider 22 (flip-flop), which outputs polarity reversal signals R + to the control input of the polarity inverter 11.

Den Steuereingängen der Umpulsfreigabeschalter 18 und 19 sowie der Poiaritätswender 4 und 13 werden eingangsseitig Stromrichtungssignale R über eine Vezweigungsstelle 23 zugeführt. Der Steuereingang des Current direction signals R are fed to the input side of the control inputs of the pulse release switches 18 and 19 and the polarity reversers 4 and 13 via a branching point 23. The control input of the

ίο Impulsfreigabeschalters 18 ist dabei invertierend. Die Stromrichtungssignale R sind dem Ausgang eines Richtungsspeichers 24 entnehmbar. Eingangsseitig ist der Richtungsspeicher 24 über einen steuerbaren Obernahmeschalter 25 zum Setzen des Richtungsspeichers mit dem Stromrichtungsmelder 14 verbunden. Der Steuereingang des Übernahmeschalters 25 wird mit Strom-Nullsignalen N eines Stromnullmelders 26 beaufschlagt. Eingangsseitig liegt dem Stromnullmelder 26 der Stromistwert /«, an.ίο pulse release switch 18 is inverting. The current direction signals R can be taken from the output of a direction memory 24. On the input side, the direction memory 24 is connected to the current direction indicator 14 via a controllable takeover switch 25 for setting the direction memory. The control input of the takeover switch 25 receives current zero signals N from a current zero detector 26. On the input side, the current zero detector 26 has the actual current value / «.

In F i g. 2 ist der Aufbau eines Umkehr- oder Doppeistromrichters 27 dargestellt. Der Umkehrstromrichter besteht aus zwei gleichartig aufgebauten Drehstrombrücken, Teile A und B, die wechselspannungsseitig parallel an einem Drehstromnetz 28 mit der Spannung U liegen und gleichstromseitig an einen Gleichstrommotor 29 angeschlossen sind. Die gleichstromseitigen Klemmen der beiden Brücken sind dabei jeweils unterschiedlich mit dem Gleichstrommotor 29 verbunden. In der Zuführung vom Drehstromnetz 28 zum Umkehrstromrichter 27 sind Stromwandler 30 angeordnet, die sekundärseitig mit einer Gleichrichterbrücke 31 zur Erfassung des Stromistwertes /», beschaltet sind.In Fig. 2 shows the structure of a reversing or double converter 27. The reversing converter consists of two similarly constructed three-phase bridges, parts A and B, which on the alternating voltage side are parallel to a three-phase network 28 with the voltage U and are connected to a direct current motor 29 on the direct current side. The DC-side terminals of the two bridges are each connected differently to the DC motor 29. In the feed from the three-phase network 28 to the reversing converter 27, current converters 30 are arranged, which are connected on the secondary side to a rectifier bridge 31 for detecting the actual current value / ».

In F i g. 3 sind die zeitlichen Verläufe der Spannung LJ des Drehstromnetzes 28, des gerichteten Modulationssignals M+ und der Zündimpulse Zwährend einer Periode 2 ^-dargestellt.In Fig. 3 shows the time curves of the voltage LJ of the three-phase network 28, the directional modulation signal M + and the ignition pulses during a period 2 ^.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Regeleinrichtung für einen kreisstromfreien Umkehrstromrichter beschrieben. Die Regeleinrichtung ermöglicht bei sehr kleinen Strömen im Umkehrstromrichter 27 eine periodische Umsteuerung der Stromrichtung mit dreifacher Netzfrequenz des den Stromrichter speisenden Drehstromnetzes 28. Der Stromrichtungsmelder 14 ist hierzu als Komparator ausgebildet, d. h. im Prinzip als Operationsverstärker ohne jegliche Rückführung und besitzt keine bzw. eine vernachlässigbare und für die Funktion unwesentliche Schalthysterese. Die periodische Umschaltung der Stromrichtung mit dreifacher Netzfrequenz bei kleinen Strömen kommt dadurch zustände, daß dem mittels des Tiefpasses 7 gefilterten Stromsollwert das mit dreifacher Netzfrequenz alternierende gerichtete Modulationssignal M+ an der Additionsstelle 9 zugesetzt wird.The mode of operation of the control device for a reversing converter without circular current is described below. In the case of very small currents in the reversing converter 27, the control device enables a periodic reversal of the current direction at three times the line frequency of the three-phase network 28 feeding the converter Switching hysteresis that is insignificant for the function. The periodic switching of the current direction with three times the mains frequency in the case of small currents is achieved by adding the directional modulation signal M + alternating with three times the mains frequency to the addition point 9 to the current setpoint filtered by means of the low-pass filter 7.

Das der Additionsstelle 9 entnehmbare Summensignal wird dem Stromrichtungsmelder 14 zur Polaritätserkennung zugeführt. Zusätzlich wirkt es über den Poiaritätswender 13 und den Funktionsgeber 15 an der Additionsstelle 5 auf die Steuerspannung S zur Zündwinkelverstellung ein. Für die Führung des lückenden und alternierenden Laststromes des Umkehrstromrichters 27 ist es vorteilhaft, wenn das Modulationssignal M einen negativen Maximalwert aufweist, wenn der gefilterte Stromsollwert Null ist und mit zunehmendem Betrag des gefilterten Stromsollwertes zunimmt. Dies wird mittels des Funktionsgebers 10 erzielt. Der Funktionsgeber 10 liefert ausgangsseitig eine Gleichspannung mit dem genannten Verlauf als Modulationssignal M, die durch den Poiaritätswender 11 in eine rechteckförmige Wech-The sum signal that can be taken from the addition point 9 is fed to the current direction indicator 14 for polarity detection. In addition, it acts via the polarity inverter 13 and the function generator 15 at the addition point 5 on the control voltage S for adjusting the ignition angle. For routing the intermittent and alternating load current of the reversing converter 27, it is advantageous if the modulation signal M has a negative maximum value when the filtered current setpoint is zero and increases as the filtered current setpoint increases. This is achieved by means of the function generator 10. On the output side, the function generator 10 supplies a direct voltage with the above-mentioned profile as a modulation signal M, which is converted into a rectangular alternation by the polarity converter 11.

selspannung als gerichtetes Modulationssignal M+ umgeformt wird (siehe F i g. 3).selvoltage is converted as a directional modulation signal M + (see FIG. 3).

Zur sicheren Umschaltung der Stromrichtung mit dreifacher Netzfrequenz ist die richtige Steuerung des dem Steuereingang des Polaritätswenders 11 zuzufüh- 5 renden Umpolsignals R+ zur abwechselnden Vorzeichenumkehr des Modulationssignals M entscheidend. Das Umpolsignal R+ muß den Polaritätswender 11 mit dreifacher Netzfrequenz schalten, und zwar stets zwischen den mit sechsfacher Netzfrequenz erzeugten 10 Zündimpulsen Z (siehe F i g. 3). Um dies zu erreichen, werden alle vom Steuersatz 16 abgegebenen Zündimpulse Z mittels des Impulssammlers 20 gesammelt und als eine Impulsfolge Z* dem Impulsverlängerer 21 zugeleitet. Das Ende jeden gesammelten und verlängerten 15 Zündimpulses triggeri ungefähr in der Mitte (Verzögerung ist über den Impulsverlängerer 21 einstellbar) zwischen zwei aufeinander folgenden Zündimpulsen den Frequenzteiler (Flip-Flop) 22. Der Frequenzteiler 22 teilt dadurch die sechsfache Netzfrequenz der Impuls- 20 folge Z+ auf den dreifachen Wert der Netzfrequenz zur Erzeugung des Umpolsignals R+ (siehe F i g. 3). Correct control of the polarity reversal signal R + to be fed to the control input of the polarity reverser 11 for the alternating sign reversal of the modulation signal M is decisive for the reliable switching of the current direction at three times the mains frequency. The polarity reversal signal R + must switch the polarity reverser 11 at three times the line frequency, namely always between the 10 ignition pulses Z generated at six times the line frequency (see FIG. 3). In order to achieve this, all ignition pulses Z emitted by the control set 16 are collected by means of the pulse collector 20 and fed to the pulse extender 21 as a pulse sequence Z *. The end of each collected and extended 15 ignition pulse triggeri approximately in the middle (delay can be set via the pulse extender 21) between two successive ignition pulses the frequency divider (flip-flop) 22. The frequency divider 22 divides the six times the network frequency of the pulse train Z. + to three times the value of the network frequency for generating the polarity reversal signal R + (see FIG. 3).

Die Richtung des der Additionsstelle 9 entnehmbaren Summensignals wird mit Hilfe des Stromrichtungsmelders 14 festgestellt und bei Stromnulldurchgang des Istwertes /,·« mittels des Übernahmeschalters 25 in den Richtungsspeicher 24 eingespeichert. Je nach vorliegender Stromrichtung wird einer der beiden Impulsfreigabeschalter IiI oder 19 durchgeschaltet und die Zündimpulse werden den Ventilen des Teiles A oder des Teiles Bdes Umkehrstromrichters 27 zugeführt.The direction of the sum signal, which can be taken from the addition point 9, is determined with the aid of the current direction indicator 14 and is stored in the direction memory 24 by means of the transfer switch 25 when the actual value crosses zero. Depending on the current direction of the current, one of the two pulse release switches IiI or 19 is switched through and the ignition pulses are fed to the valves of part A or part B of the inverter 27.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

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Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Regeleinrichtung für einen aus einem Drehstromnetz gespeisten Umkehrstromrichter in kreisstromfreier Antiparalielschaltung zweier Drehstrombrücken, mit einem Stromregler, dem eingangsseitig ein Stromist- und ein Stromsollwert zuführbar sind und der ausgangsseitig in Abhängigkeit der Regelabweichung einen Steuersatz zur Zündimpuls-Erzeugung beeinflußt, mit einem Stromrichtungsmelder zur Veranlassung von Stromrichtungsumschaltungen sowie einem je nach vorliegender Stromrichtung umschaltbaren ersten Polaritätswender und mit einer Zündimpuls-Umschalteinrichtung zur Beaufschlagung jeweils einer der beiden Umkehrstromrichter-Brücken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulssammler (20) zur Sammlung der vom Steuersatz abgegebenen Zündimpulse (Z) vorgesehen ist, der ausgangsseitig die gesammelten Zündimpulse (Z+) als Impulsfolge über einen Impulsverlängerer (21) einem Frequenzteiler (22) zuführt, wobei der Frequenzteiler (22) einen mit dem Stromsollwert (Isoii) beaufschlagten zweiten Polaritätswender (11) ansteuert und die dem zweiten Polaritätswender (11) entnehmbare Wechselspannung dreifacher Netzfrequenz dem Stromrichtungsmelder (14) zugeleitet wird.1. Control device for a reversing converter fed from a three-phase network in a circular current-free antiparallel circuit of two three-phase bridges, with a current regulator, to which an actual current value and a current setpoint value can be supplied on the input side and which, depending on the control deviation, influences a control rate for generating ignition pulses on the output side, with a current direction indicator to initiate of current direction changeovers as well as a first polarity reverser that can be switched depending on the current direction and with an ignition pulse switching device for applying in each case one of the two reversing converter bridges, characterized in that a pulse collector (20) is provided for collecting the ignition pulses (Z) emitted by the control set, which On the output side, the collected ignition pulses (Z +) are fed as a pulse train via a pulse extender (21) to a frequency divider (22), the frequency divider (22) having a second polarity to which the current setpoint (I so ii) is applied ity inverter (11) controls and the second polarity inverter (11) removable AC voltage of three times the network frequency is fed to the current direction indicator (14). 2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromsollwert (Isoi) dem zweiten Polaritätswender (11) über einen ersten Funktionsgeber (10) zuführbar ist, wobei das dem Funktionsgeber (10) entnehmbare Modulationssignal (M) ein negatives Maximum aufweist, wenn der Stromsollwert (Isoii) den Wert Null aufweist und zunimmt, wenn der Stromsollwert (Ison) in positiver oder negativer Richtung zunimmt.2. Control device according to claim 1, characterized in that the current setpoint (I so i) can be fed to the second polarity reverser (11) via a first function generator (10), the modulation signal (M) which can be extracted from the function generator (10) having a negative maximum when the current setpoint (Isoii) has the value zero and increases when the current setpoint (I so n) increases in the positive or negative direction. 3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Additionsstelle (9) vorgesehen ist, die eingangsseitig den Stromsollwert (lsoii) sowie das Ausgangssignal (M+) des zweiten Polaritätswenders (11) empfängt und das Summensignal dem Stromrichtungsmelder (14) zuführt.3. Control device according to claim 2, characterized in that an addition point (9) is provided which receives the current setpoint (l so ii) and the output signal (M + ) of the second polarity reverser (11) on the input side and the sum signal to the current direction indicator (14) feeds. 4. Regeleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromsollwert (lioi!) über einen Tiefpaß (7) gefiltert wird.4. Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the current setpoint (lioi!) Is filtered via a low-pass filter (7). 5. Regeleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromrichtungsmelder (14) keine bzw. eine vernachlässigbare Schalthysterese aufweist.5. Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the current direction indicator (14) has no or negligible switching hysteresis. 6. Regeleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltflanken des Frequenzteilers (22) mittels des Impulsverlängeres (21) ungefähr in der Mitte zwischen den Zündimpulsen (Z+) der Impulsfolge einstellbar sind.6. Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching edges of the frequency divider (22) are adjustable by means of the pulse extender (21) approximately in the middle between the ignition pulses (Z + ) of the pulse train. 7. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Summensignal der Additionsstelle (9) über einen dritten Polaritätswender (13) und einen zweiten Funktionsgeber (15) dem Steuersatz (16) als Zusatzsignal zur Steuerspannung (S) zuleitbar ist.7. Control device according to claim 3, characterized in that the sum signal of the addition point (9) via a third polarity reverser (13) and a second function generator (15 ) can be fed to the control set (16) as an additional signal to the control voltage (S). 8. Regeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dem zweiten Funktionsgeber (15) entnehmbare Zusatzsignal ein negativs Maximum aufweist, wenn das Eingangssignal den Wert Null aufweist und zunimmt, wenn das Eingangssignal zunimmt.8. Control device according to claim 7, characterized in that the second function generator (15) extractable additional signal has a negative maximum when the input signal has the value Has zero and increases as the input signal increases. Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für einen kreisstromfreien Umkehrstromrichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a control device for a reversing converter without circular current according to the preamble of claim 1. Eine solche Regeleinrichtung ist aus der DE-OS 28 27 358 bekannt Die Regeleinrichtung kann Anwendung finden in der Antriebstechnik bei der Speisung von Gleichstrommotoren.Such a control device is known from DE-OS 28 27 358. The control device can be used can be found in drive technology when supplying DC motors. In der Antriebstechnik werden Gleichstrommotoren eingesetzt, wenn die Drehzahl schnell und in weitenIn drive technology, DC motors are used when the speed is fast and wide ίο Grenzen veränderbar sein soll. Als Leistungsstellglieder werden dabei kreisstromfreie Doppelstromrichter bzw. Umkehrstromrichter in kreisstromfreier Antiparalielschaltung zweier Drehstrombrücken eingesetzt, weil sich mit diesen der Energiefluß zwischen dem Stromnetz und dem Motor sehr gut regeln läßt. Ein Doppelstromrichter erlaubt eine schnelle Momentanumkehr im Motor, weil für jede Stromrichtung und damit Momentenrichtung ein besonderer Stromrichter zur Verfügung stehtίο limits should be changeable. As power actuators are circular current-free double converters or reversing converters in circular current-free antiparallel circuit two three-phase bridges are used, because with these the flow of energy between the power grid and the motor can be controlled very well. A double converter allows a quick instantaneous reversal in the Motor, because a special converter is available for each current direction and therefore torque direction stands Kreisstromfreie Umkehr- oder Doppelstromrichter haben bei sehr kleinen Strömen ein schlechtes Kleinsignalverhalten, wenn infolge der Schalthysterese eines für die Umschaltung der Stromrichtung verantwortlichen Stromrichtungsmelders führungslose Bereiche für den Sti omregelkreis auftreten.Circulating current-free inverters or double converters have poor small-signal behavior with very small currents, if, due to the switching hysteresis, one is responsible for switching the current direction Direction indicator unattended areas for the flow control circuit occur. Um diesen Nachteil der Unstetigkeit beim Umschalten von einem Teil des Doppelstromrichters auf den anderen zu vermeiden, wird im bekannten Fall die Stromrichtung bei kleinen Strömen periodisch umgesteuert, auch wenn der Stromsollwert eigentlich noch deutlich die eine oder andere Stromrichtung anzeigt. Dabei hat sich herausgestellt, daß die Umschaltfrequenz zwar die dreifache Netzfrequenz des speisenden Drehstromnetzes haben kann, von Fall zu Fall jedoch auch niedriger ist. Dies macht sich bei reaktionsschnellen Antrieben als störendes »Zittern« des Motors bemerkbar.To this disadvantage of discontinuity when switching from part of the double converter to the To avoid others, in the known case the current direction is periodically reversed for small currents, even if the current setpoint actually still clearly shows one or the other current direction. It has been found that the switching frequency is three times the network frequency of the feeding three-phase network may have, but is also lower from case to case. This is the case with responsive drives noticeable as a disturbing "trembling" of the engine. Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung für einen kreisstromfreien Umkehrstromrichter der eingangs genannten Art anzugeben, mit der bei kleinen Strömen eine Umschaltung der Stromrichtung mit dreifacher Netzfrequenz sichergestellt wird.On this basis, the invention is based on the object of providing a control device for a circuit-current-free Specify reversing power converter of the type mentioned at the outset, with which a switchover occurs in the case of small currents the current direction is ensured with three times the mains frequency. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features characterized in claim 1. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die zwangsweise periodische Stromrichuingsumschaltung mit dreifacher Netzfrequenz des den Stromrichter speisenden Drehstromnetzes das Kleinsignalverhalten von Umkehrstromrichtern bei kleinen Strömen verbessert wird, ohne daß sich der Aufwand der Regeleinrichtung erhöht.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that by the compulsorily periodic Stromrichuingsumaltung with three times the network frequency of the three-phase network feeding the converter the small-signal behavior of inverting converters with small currents is improved without that the effort of the control device increases. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
In diesem Zusammenhang ist aus Techn. Mitt. AEG-TELEFUNKEN 61 (1971) 2, Seite 135 bis 137 eine Stromregelung für eine kreisstromfreie Stromrichterschaltung bekannt, bei der die Strom-Steuerwinkel-Kennlinie im Lückbereich linearisiert und dem lückenlosen Strombereich angepaßt ist. Hierzu ist dem Stromregler ein Funktionsbildner parallel geschaltet. Eine kleinstmögliche Umschaltverzugszeit von einer Stromrichtergruppe auf die andere wird erreicht, indem man den stromlosen Zustand durch Überwachen der Ventilsperrspannungen erfaßt und eine Umschalteinrichtung mit rückstellbarer Zeitstufe einsetzt.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
In this context, from Techn. Mitt. AEG-TELEFUNKEN 61 (1971) 2, pages 135 to 137, a current control for a circular current-free converter circuit is known in which the current-control angle characteristic is linearized in the gap area and adapted to the gapless current area. For this purpose, a function generator is connected in parallel to the current regulator. The shortest possible switchover delay time from one converter group to the other is achieved by detecting the de-energized state by monitoring the valve blocking voltages and using a switchover device with a resettable timer. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawings. It shows Fig. 1 eine Regeleinrichtung für einen kreisstrom-Fig. 1 shows a control device for a circulating current
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