DE3048684A1

DE3048684A1 - "verfahren und vorrichtung zur schaltung von thyristorbruecken"

Info

Publication number: DE3048684A1
Application number: DE19803048684
Authority: DE
Inventors: Matti 05800 Hyvinkää Kähkipuro
Original assignee: Elevator GmbH
Current assignee: Elevator GmbH
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1981-09-17
Also published as: FI794075A; FI65513B; GB2067029A; FR2472870B1; US4414619A; GB2067029B; BR8008539A; FR2472870A1; FI65513C; DE3048684C2; JPS56129578A

Description

DR.-ING. R. DÖRING - 3 - DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Elevator GmbH

Rathausstr. 1
CH-6340 Baar

"Verfahren und Vorrichtung zur Schaltung von Thyristorbrücken"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schalten von Thyristorbrücken bei der statischen Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom mit Hilfe von zwei Thyristorbrücken, die parallel zueinander geschaltet sind, so daß eine Gleichstrom verbrauchende Gleichstrommaschine sowohl positive als auch negative Strömanteile erhält.

Mit zunehmender Häufigkeit werden im Zuge der Entwicklung der Halbleitertechnologien rotierende Gleichrichter und Stromwandler durch statische Komponenten ersetzt. Hierbei handelt es sich um Konverter, die mit Hilfe von Thyristoren aufgebaut sind. Diese neue Schaltungstechnologie hat zu einigen Nachteilen geführt, deren Beseitigung mit variierendem Erfolg versucht wurde. Ein solcher Nachteil ist die Pausenperiode während der das gesamte System sich im Nullstromzustand befindet. Die Pausen-Periode tritt auf, wenn ein positiver Strom in den negativen Bereich übergeht und umgekehrt. In diesem Zusammenhang wird

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die Thyristorbnücke für ein anderes Element geschaltet. Die folgenden schädlichen Effekte folgen unter anderem aus der Pause. Während dieser Pause liegt keine Kontrolle des Systems vor. Die Pause ist außerdem Anlaß einer direkten Beeinträchtigung der Arbeitsweise. Bei Anwendung zum Antrieb eines Fahrstuhles führt diese Pause beispielsweise zu nicht tolerierbaren Vibrationen. Weiterhin führt die Pause speziell bei bei Fahrstühlen zu schlechten Starteigenschaften des Fahrstuhles, was durch die Personen im Fahrstuhl als unangenehme Stöße oder Sprünge empfunden wird. Diese Nächteile sind im hohen Maße unerwünscht und sförend, insb. bei Fahrstuhlantrieben mit Gleichstrom, die sehr teuer sind und deshalb hohen Anforderungen unterliegen.

In dem Buch "Thyristor Phase-Controlled Converters and Cycloconverters. Operation, Control and Performance" von B.R.Pelly (vergl. insb. die Seiten 114 bis.126) sind im einzelnen und ausführlich statische Konverter und die mit diesen Γ anzutreffenden .Probleme beschrieben. Auf den angegebenen Seiten ist ein System ohne zirkulierenden Strom diskutiert, zu welcher Gattung auch der Gegenstand der vorliegenden Er-r findung gehört. Auf den genannten Seiten ist auch der Ursprung der Pause und ihre Nachteile beschrieben, wenn die Arbeitsweise von einer Thyristorbrücke zu einer anderen umgeschaltet werden.

Es ist weiterhin eine Thyristorbrückenschaltung aus der US-PS 37 13 012 bekannt. In dieser Druckschrift sind auch die Nachteile, die bei einer solchen Schaltung auftreten, erörtert.

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Bei der bekannten Vorrichtung kann die Nullstrom-Pausenperiode mit Hilfe eines Kreises wesentlich verkürzt werden, welcher stark den Brennwinkel der Thyristoren bis zu einer vorbestimmten unteren Grenze reduziert, dann die in diesem Zustand befindliche Thyristorbrücken schaltet, das Fehlersignal so ablenkt, daß dieses den Brennwinkel veranlaßt, rasch von der unteren Grenze aus zuzunehmen und die Ablenkung beendet, wenn die Thyristorbrücke, die ihren Betrieb aufnehmen soll, bereit ist, Strom zu 'liefern. Der Nachteil dieser Vorrichtung liegt in dem Fehlerem Signalverstärkerteil. Die Arbeitsweise dieses Teils läßt sich niemals vollständig frei von Verzögerungen ausbilden. Deshalb ist weiterhin eine schädliche Pause im Nullstromzustand vorhanden, deren Eliminierung nicht möglich ist.

Damit wird deutlich, daß in beiden oben erwähnten Beispielen das Ziel darin besteht, die an der Umkehrphase entstehende Pause möglichst klein zu halten. Es ist jedoch typisch für beide bekannte vorrichtungen, daß an der Umkehrphase eine Pause von bestimmter Länge,dennoch auftritt. Die Länge der Pause beträgt

für gewöhnlich einige wenige Hauptzyklen, wobei der Hauptzyklus in den Systemen bei 50 Hz mit 3,3 ms beschrieben ist»

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die erwähnten Nachteile zu eliminieren und eine positive und zuverlässige Arbeitsweise der Thyristorbrücken-Schaltfunktion zu liefern.

Diese Aufgabe wird gemäß dem neuen Verfahren dadurch gelöst, daß eine Analogspannung beide Thyristorbrücken steuert, so daß dann, wenn die steuernde Analogspannung positiv ist, die erste Brücke

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offen ist, während dann, wenn die steuernde Analogspannung negativ ist, die zweite Brücke offen ist. Weiterhin ist dabei vorgesehen, daß dann, wenn der Kreis sich dem Nullstrorazustand nähert, die Brücken in eine zwischen-oszillierende Arbeitsweise umschalten. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Komutationsphase pausenlos ist. Das bedeutet, daß die zweite Thyristorbrücke unmittelbar bei dem ersten möglichen Moment öffnet, das bedeutet 3,3 ms nach dem vorangehenden Stromimpuls. Damit können die oben erwähnten Nachteile nicht

auftreten.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Analogspannung, welche die Thyristorbrücken steuert, zwei unterste Grenzen aufweist, welche wechselweise in Wirkung sind, und zwar in Abhängigkeit von dem Vorzeichen der steuernden Analogspannung, und daß die unteren Grenzen dann weggenommen werden, wenn der Strom verschwindet. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß man imstande ist,, 'das Risiko von Kurzschlußkreisen zu eliminieren, welche sonst das System im Brückenschaltmoment bedrohen, da die Brücken exakt in dem Augenblick geschaltet würden, wenn der Strom in den Kreisyeingeführt wird. Aufgrund des unteren Begrenzungskreises tritt das endgültige Schalten der Brücken exakt in dem Augenblick auf, wenn der Stromimpuls endet.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Ausführen des neuen Verfahrens. Die Vorrichtung umfaßt insb, zwei Thyrlstorbrücken, einen Strorameßkreis, einen Motor, der als Last'arbeitet, einen Thyristorzündkreis und einen Strorasteuerkrels.

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Die Vorrichtung nach der Erfidnung unterscheidet sich von dem Stand der Technik darin, daß der Stromsteuerkreis einen Aufsummierverstärker umfaßt, dessen Ausgangssignal die Zündeinheit steuert, und daß ein Stromgeberschalter, ein Spannungsbegrenzungsschalter und eine Spannungsbegrenzungseinheit vorgesehen sind, die damit verbunden sind. Das Ausgangssignal des Aufsummierverstärkers steuert sowohl die Zündeinheit als auch den Gedächtniskreisschalter, den Spannungsbegrenzungsschalter sowie die Spannungsbegrenzungseinheiten.·

Das Eingangssignal des Aufsummierverstärkers besteht sowohl aus dem Signal von den Spannungsbegrenzungseinheiten welches durch den Stromgeberschalter und den Spannungsbegrerizungsschalter zugeführt wird, und dem Signal, das von dem Steuerverstärker selbst kommt, sowie aus dem Signal, das von einem Komparatorausgangssignal abgeleitet wird. Der Komparator empfängt für die Steuerung den Wert des Stromeinstellpunktes und das Ausgangssignal des Gedächtniskreises, Dieser Gedächtniskreis wird·durch den Gedächtniskreisschalter in der Weise gesteuert, die bestimmt wird durch das Stromanzeigesignal von dem Ausgangssignal des AufSummierverstärkers. Der Vorteil, dieser Anordnung besteht darin, daß eine verzögerungsfreie, Schaltung der Thyristoren erreicht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert,

Es zeigen:

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Figur 1 die wesentlichen Merkmale des Stromversorgungsabschnittes des statischen Wandlers.

Figur 2 zeigt die charakteristischen Kurven der Zündeinrichtung, die zu der Vorrichtung gehört.

Figur 3 in Form eines Blockschaltdiagramms die Stromsteuereinrichtung der Vorrichtung.

Figur k ein Schaltdiagramm für die Stromsteuereinrichtung.

Figur 5 die Ausgangsspannungen in einem vorgegebenen Arbeitszustand bei verschiedenen Punkten des in Frage stehenden Stromkreises,

Figur 6 in Abhängigkeit von der Zeit das Stromsignal der Vor-■ richtung gemäß der US-PS 37 13 012 und

^' Figur 7 in Abhängigkeit von der Zeit das Stromsignal der Vor-

rich.tung nach der vorliegenden Erfindung.

Figur 1 zeigt wesentliche Merkmale des Kraftversorgungsabschnittes des statischen Wandlers, des Stromsteuerteils 26 und der Zündeinrichtung 27, welche der Kraftstation zugeordnet sind. Der Kraftstationsabschnitt umfaßt zwei Thyristorbrücken, Die erste Thyristorbrücke 13 umfaßt die Thyristoren 1 bis 6 und die zweite Thyrostorbrücke 14 die Thyristoren 7 bis 12. Weiterhin umfaßt der Kraftversorungsabschnitt eine Strommeßeinheit, welche Stromtransformatoren 17 bis 19, Dioden 20

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i bis 22 und den Widerstand 24 umfaßt. Der Stromwert wird durch I den Anschluß 23 erhalten, während der Anschluß 25 geerdet ist.

j Weiterhin umfaßt der Kraftversorgungsabschnitt einen Gleich-

i Strommotor 15 und dessen Magnetwicklung 16. Die Stromsteuer-

j einrichtung 26 und die Zündeinheit 27 sind als Blockschaltdiagramm in Figur 1 gezeigt, um die Figur übersichtlicher zu ! halten.

; Figur 2 zeigt charakteristische Kurven der Zündeinrichtung 27.

\ Das generelle Prinzip besteht im folgenden: Die Thyristor-

! brücke 13 arbeitet bei positiven Spannungen und die Thyristor-

• brücke 14 bei negativen Spannungen. Die Zündeinheit ist winkel-

, linear, so daß eine Eingangsspannung von O Volt einem Nullgrad-

; brennwinkel der Thyristorbrücke 13 und eine Eingangsspannung

i von +10 Volt einem Brennwinkel von 180° der gleichen Thyristorbrücke entspricht. Analog dazu entsprechen 0 Volt einem NuIlgradbrennwinkel der Thyristorbrücke 14 und -10 Volt einem Brennwinkel Von 180° der gleichen Brücke. Die x-rAchse repräsentiert die Eingangsspannung und entspricht dem Signal "L" nach Figur 1. Dieses Signal ist dasjenige der normalen Ausgangsspannung des Arbeitsverstärkers, die innerhalb der Grenzen v.on +10 Volt und -10 Volt variieren kann. Die y-Achse gibt die Ausgangsspannung der Thyristorbrücken wieder, welche gemäß Fig. 1 den Anschlüssen des Motors 15 zugeführt wird. Die Kurve 28 zeigt die Spannung der Thyristorbrücke 13 und analog die Kurve

29 die Spannung der Thyristorbrücke 14. Die gestrichelte Kurve

30 zeigt die Ausgangsspannung des Steuerverstärkers SV. Die . Spannung 34 ist die höchste mögliche positive Spannung, die , durch die Thyriatorbrücken zugespeist wird. Die Spannung 35

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ist die äquivalente negative Spannung von größtem Wert. Die Eingangsspannung 31 ist die niedrigst mögliche Steuerspannung, bei der die Thyristorbrücke 13 im Leitfähigkeitszustand ohne Schwierigkeiten arbeitet. Die Eingangsspannung 31 wird auch als die positive Minimumgrenze bezeichnet/Die Eingangsspannung 32 ist die äquivalente niedrigst mögliche Spannung bzw. deren absoluter Wert für die Thyristorbrücke 14. Die Eingangsspannung 32 wird auch als negative Minimumgrenze bezeichnet. Diese Minimumgrenzen der Steuerspannung sind allgemein bekannte Einschränkungen bei solchen Thyristorantrieben.

Figur 4 zeigt das Schaltdiagramm der Stromsteuereinheit 26 mit den wesentlichen Teilen. An dem Stromsteuerverstärker 0P1 kommt der Strom/Einstellpunkt-Wert V₀ und der Strom/tatsächliche Wert V an. Der letzte Wert V wird durch übliche bekannte Vorrichtungen verarbeitet indem der Stromwert polarisiert wird, aufgrund der Tatsache, daß die Strommeßdaten stets positiv sind. Dies ist ebenso evident für Figur 1. Hier wird der Strom mit Hilfe von Dioden 20 bis 22 geformt, so· daß der Stromwert über dem Widerstand 24 liegt. Da durch die Dioden stets eine Spannung des gleichen Vorzeichens ankommt, ist der Strom/tatsächliche Wert V, der an dem Steuerverstärker 26 ankommt, stets positiv. Der zuletzt genannte Wert V gelangt zu dem Steuerverstärker 26 durch einen allgemeinen bekannten Polarisierverstärker (der nicht herausgestellt ist), der die Aufgabe hat, diese gleiche Spannung in eine positive oder negative Spannung umzuwandeln, und zwar in Abhängigkeit davon, welche der Thyristorbrücken ausgewählt ist. Der dritte Wert, der an dem Stromsteuerteil

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ankommt, ist der sogenannte Stromanzeigewert Vj, der in der Praxie durch den Strom/tatsächlichen Wert V geformt wird. Die Formung des Stromanzeigewertes Vj wird vervollständigt in üblicher bekannter Weise und ist daher hier nicht dargestellt. Es ist mit Hilfe eines Niveauoffset-Verstärkers OP2 möglich die Ausgangsspannung des Stromsteuerverstärkers um + oder 5 Volt zu verschieben. Durch diese Verschiebung erhält man eine Versetzung beispielsweise von Punkt A der Kurve in Fig. 2 zum Punkt B. Dies bedeutet, daß man exakt den erforderlichen 10 Volt Spannungssprung erhält. Dieser Sprung von A nach B tritt auf, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors 15 durch die Spannung 33 repräsentiert wird. Wenn diese Geschwindigkeit Null ist erfolgt der korrespondierende Sprung von Punkt C zu Punkt D. Es hängt von den verschiedenen Geschwindigkeitssituationen ab, auf welchem Niveau der Sprung stattfindet. Der Niveausprung mit Hilfe des Verstärkers 0P2 wird in allgemein bekannter Weise verwirklicht, und zwar durch Verwendung von Arbeitsverstärkern. Die Niveauversetzung wird gesteuert durch den Arbeirsverstärker 0P3. Die andere Funktion dieses Verstärkers .wird weiter unten beschrieben.

Die Brückenauswahlverstärker OP 5 und 0P6 arbeiten wiederum "so, daß dann, wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers OP 2 positiv ist, der Verstärker OP 5 eine negative Ausgangsspannung liefert, während der Verstärker OP 6 eine positive Ausgangsspannung zeigt. Da die vorrichtungen OP 5 und 0P6 beide Komparatorkreise sind, arbeiten sie stets bis zu ihrem Sättigungswert um i 12 Volt. Das bedeutet, daß die Verstärker 0P5 und 0P6 als Brückenauswahlverstärker der Ausgangsspannung

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des Verstärkers 0P2 folgen. Die Vorrichtungen OP7 und 0P8 bilden die Miniraumgrenzen der Steuerspannung, wobei deren Größe bestimmt wird durch die Widerstände R18, R19, R20 undR21. Die Minimumspannungsgrenzen entsprechen typischerweise dem 30 Brennwinkel. Diese Grenzen werden benötigt, um das System ordnungsmäßig betreiben zu können, da gemäß der allgemeinen Theorie von Thyristoren der Brennwinkel nicht unter 30° fallen darf. Auf der anderen Seite wirken die Minimumspannungsgrenzen 31, 32-hier als Kreise, welche eine Schaltung der Thyristorbrücken verhindern, solange noch Strom im Kreis vorhanden ist. Die Feldeffekttransistoren F2 und F3 werden verwendet, um auszuwählen, welche Minimumgrenze verstärkt werden soll. Diese wiederum ist auf der Basis der Vorrichtungen. 0P5 und 0P6 fixiert, in Abhängigkeit davon, welche Brücke eingeschaltet worden ist. Wenn die Ausgangsspannung des Teils 0P5 beispielsweise positiv ist, liegt das Gitter des Teils F2 über die Diode D6 an Nullpotential über den Widerstand R17. Daraus folgt, daß der Transistor F2 leitfähig wird. Im gleichen Zustand ist die Ausgangsspannung des Teils 006 negativ und analog dazu liegt das Gitter des Transistors F3 an einer Spannung· von -12 Volt über Diode D9. In diesem Zustand ist der Teil F3 nicht leitend. Die negative Minimumspannungsgrenze 32 ist somit ausgewählt, welche zugleich die Thyristerbrücke 14 repräsentiert, die allein bei einer negativen Ausgangsspannung 38 offen ist. Der Feldeffekttransistor F1 seinerseits löscht oder hält aufrecht diese Grenze der Minimuraspannung und zwar in Abhängigkeit davon, ob ein Strom vorliegt oder kein Strom vorhanden ist. Wenn Strom vorliegt und damit

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auch der Stromanzeigewert V₁ positiv ist, hält der Feldeffekttransistor F1 die Grenze der Minimumspannung aufrecht. Wenn jedoch der Stromimpuls endet und V₁ negativ wird, löscht der Feldeffekttransistor F1 sofort die Grenze der Minimumspannung und die Schaltung der Thyristorbrücken kann ohne Pause weitergehen.

Die Aufgabe des Teils OP3 besteht darin, die Thyristorbrücken in Abhängigkeit von einem Signal "e" zu schalten, wenn der Strom/Einstellpunkt V_Q klein ist. Das ganze System arbeitet dann in der sogenannten oszillierenden Arbeitsweise, welche in der Tat ein wesentliches Lösungsmerkmal der vorliegenden Erfindung bezüglich der Brückenschaltung oder Stromkommutation ist. Das System weist eine andere Arbeitsweise auf, welche wirksam ist, wenn die Stromkommutation nicht örtlich ist. In diesem Fall ist der absolute Wert von V_Q größer als die Ausgangsspannung "e" des Gedächtnisses "M". Deshalb bestimmt V_Q alleine das Schalten der Thyristorbrücken. Diese' zweite ¹V Arbeitsweise ist 'in Wirkung .während des größeren Teils der Zeit und sie ist nicht bezüglich einer guten Arbeitsweise des Systems so kritisch wie die Stromkommutationsfunktion. In dieser zweiten Arbeitsweise erfolgt der Betrieb nur mit einer · Thyristerbrücke. Dieser Zustand tritt auf, wenn der Strom/ Einstellpunkt-Wert V_Q hoch genug ist, d.h. weit genug entfernt von dem Nullstromzustand. Wenn der Arbeitspunkt auf der positiven Seite liegt wird die Thyristerbrücke 13 eingeschaltet, bis der Arbeitspunkt den Nullstromzustand annähert. An einem vorgegebenen Wert von V_Q schaltet letztlich das System in die oszillierende Arbeitsweise um, in der beide Thyristorbrücken

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sich abwechseln und zwar im Gleichschritt mit der Hauptfrequenz. Wenn von dem Null-Zustand in negativer Richtung abgewichen wird kehrt das System dann sobald als ein vorgegebener Wert V₀ überschritten wird, wieder in die normale Arbeitsweise zurück, so daß nun nur die Thyristorbrücke 14 eingeschaltet bleibt. Das gleiche wird wiederholt in der umgekehrten Richtung. Genau gesagt sind die Teile OP 3 und OP 4 vorgesehen, um die kontinuierlich schaltende oszillierende Arbeitsweise zu bilden. Wie am Anfang des Paragraphen erwähnt trifft der O Teil OP-3 die Entscheidung betreffend des Schaltens, und zwar in Abhängigkeit von der Größe des Wertes des Strom/Einstellpunktes Vq. Die Widerstände R7 und R8 bestimmen die Spannung am Plusstift des Teils OP 3 bei Stromeinstellpunkten, die tiefer liegen als die, wenn eine kontinuierliche Thyristorbrückenschaltung fortgesetzt wird. Der Teil OP 4 dient als Gedächtnis während der Thyristorbrückenschaltfunktion, so daß dann, wenn das System verlangt, daß eine neue Brücke eingeschaltet wird, der Teil 0P4 feststellt, welche Brücke zuletzt in Frage stand und welche ihren Zustand nicht ändert, bis der Stromanzeiger Vj eine Information über die Existenz des Stromes liefert. Dadurch wird sichergestellt, daß die Brückenschaltung erfolgreich ist. Die Tatsache, daß Teil 0P4 den Zustand nicht früher ändert, beruht darauf, daß der Feldeffekttransistor F4, nicht leitend ist, wenn kein Strom vorliegt. Nur wenn ein Strom vorliegt öffnet Teil F4 über die Diode D5 und dadurch wird es möglich von Teil OP 5 abzuleiten, welche Brücke eingeschaltet worden ist. Durch den Feldeffekttransistor F4 wechselt das Gedächtnis OP 4 seinen Zustand und verlangt nach einer neuen Thyristorbrücke.

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Bevor die tatsächliche Arbeitsweise beschrieben wird ist es zweckmäßig noch den Satz von Schaubildern der Fig. 5 zu erläutern. Die Fig. 5 gibt die Ausgangsspannungen des Kreises an verschiedenen Punkten wieder, wenn der Kreis sich in einem vorgegebenen Arbeitszustand befindet. Die oberste Darstellung V gibt den eingestellten Strom wieder. Dies ergibt in Abhängigkeit von der Zeit Stromimpulse mit Vorzeichen. Zwischen den Stromimpulsen liegt eine Pause, so daß der Stromimpuls und die Pause zusammen eine Zeit von 3,3 ms ausmachen. Die zweite Grafik "d" zeigt die Ausgangsspannung "d" des Aufsummierverstärkers YV. Dies ist die gleiche wie die Ausgangsspannung der gesamten Stromsteuereinrichtung 26. Bei Auftreten von Strom, z.B. Zünden eines positiven Stromimpulses 42 dann, wenn es um die oszillierende Arbeitsweise geht, weist die Spannung "d" einen Spannungswert 38 auf und beginnt die andere Brücke einzuschalten, was bedeutet, daß "d" in Richtung auf eine positive Spannung läuft. Der Wert "d" bleibt bei der negativen minimalen Spannungsgrenze 32 die einen Wert von -1,5 V©lt aufweist. Die minimale Spannungsgrenze 32 ist wirksam solange wie der Stromimpuls 42 dauert. Wenn der Stromimpuls 42 Null wird und damit der Stromanzeigewert V₁ vom Niveau 40 auf das Niveau 41 wechselt wird die Minimumspannungsgrenze 32 weggenommen und es tritt der ganze Spannungssprung von 10 Volt bis zu dem Spannungsniveau 39 auf, das eine Spannung von 5 Volt repräsentiert. Zu dem Zeitpunkt, als der Stromimpuls 42 gezündet wurde, veränderte das Gedächtnis M gleichzeitig seinen Zustand, so daß die Ausgangsspannung "e" vom Niveau 40 auf das Niveau 41 wechselt. Das Gedächtnis M bleibt in diesem Zustand bis der nächste Stromimpuls 43 ge-

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zündet wird. Wenn der neue Stromimpuls 43 erneut nach 3,3 ms gezündet wird, springt die Ausgangsspannung "d" vom Niveau 39 auf das negative Niveau. In diesem Augenblick bleibt "d" an der positiven Minimumgrenze 31 für die Dauer des Stromimpulses 43. Die positive Minimuraspannungsgrenze 31 liegt bei + 1,5 Volt. Wenn der Stromimpuls erneut Null wird, springt "d" auf das Spannungsniveau 38, welches -5 Volt beträgt. Die Minimumspannungsgrenzen sind wichtig, da sie Kurzschlußkreis-Bedingungen im Augenblick des Brückenwechsels verhindern. Wenn die Spannung "d" direkt von +5 Volt auf -5 Volt springen würde, das ist Vom Niveau 39 auf das Niveau 38, würde dies zu Stromkurzschlußkreisen führen. Die Grafiken OP5 und OP6 geben die Ausgangsspannungen der jeweiligen Brückenauswahlverstärker in verschiedenen Situationen wieder. All diese Grafiken zeigen die jeweilige Zeitabhängigkeit "in der Arbeitsweise dieser Komponenten der Vorrichtung.

Die Strorakurve eines Kommutationssystems gemäß' des Standes der ^- Technik ist in Fig. 6 gezeigt. In dieser Grafik ist ein deutlicher Spalt zu sehen, wenn der Strom den Null-Wert annimmt. Außerdem ist eine lange Anfangs- oder Anlaufphase nach der Pause vorgesehen, durch die man bestrebt ist, Kontinuität gegenüber der ursprünglichen Kurve zu erhalten. Die Stromkurve nach Fig. 7 des Koramu'tationssystems nach der vorliegenden Erfindung zeigt keinen der schädlichen Faktoren, Es sollte bemerkt werden, daß diese Kurven Durchschnittswerte wiedergeben und daß sie aus den Stromimpulsen zusammengesetzt sind, die im aufsteigenden oder absteigenden Fortschreitenden Rythmus auftreten..

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Beim übergang von der oszillierenden zu der normalen Arbeitsweise wird zunächst der oszillierende Zustand asymmetrisch indem beispielsweise die positiven Stromimpulse größer als die negativen werden. Danach folgt der normale Zustand.

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Claims

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Ansprüche

1J Verfahren zum Schalten von Thyristorbrücken bei der statischen Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom mit Hilfe von zwei Thyristorbrücken, die zueinander parallel geschaltet sind, der Art, daß eine Gleichstrommaschine, die Gleichstrom verbraucht, sowohl die positiven als auch die negativen Stromanteile erhält, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dieselbe analoge Spannung (L) beide Thyristorbrücken kontrolliert, der Art, daß dann, wenn die zur Steuerung dienende Analogspannung (L) positiv ist, die erste Brücke (13) offen ist und dann, wenn die steuernde Analogspannung (L) negativ ist, die zweite Brücke (14) offen ist und daß dann, wenn der Kreis sich dem Nullstrom-Zustand annähert, die Brücken in eine reziprog oszillierende Arbeitsweise übergehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Thyristorbrücken steuernde Analog- ..■ spannung (L) zwei untere Grenzwerte (31,32) aufweist, welche abwechselnd in Kraft sind, und zwar abhängig vom Vorzeichen der steuernden Analogspannung (L),und daß die unteren Grenzen weggenommen werden, wenn der Strom verschwindet.

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3. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus zwei Thyristorbrücken, einer Strommessanordnung, einem als Last dienenden Motor, einem Zündkreis für die Thyristoren und einem Stroraüberwachungskreis, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromüberwachungskreis (26) einen AufSummierverstärker (YV) aufweist, dessen Ausgangssignal (d,L) die Zündeinheit (27) steuert sowie einen Stromgeberschalter (Ky1),einen spannungsbe-

Cgrenzungsschalter (Ky2) sowie Spannungsbegrenzer (K2) und (K3), die damit verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (d,L) des Aufsummierverstärkers (YV) einen Gedächtniskreisschalter (Ky3) steuert der damit verbunden ist und der an einen Gedächtniskreis (M) angeschlossen ist, der in einer Weise steuerbar ist, die durch das Stromanzeigesignal (V.) von dem Ausgangssignal (d) des Aufsuramierverstärkers (YV) bestimmt wird.

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