交流电流调节器的控制装置制造方法及图纸

在通过半导体整流器（４Ａ，４Ｂ及４Ｃ）的相位边际控制方式对交流电流调节器的控制中，在大的触发角时必须考虑到根据交流电的相序至少差不多同时地总是对两相（Ａ，Ｂ，Ｃ）进行触发。根据本发明专利技术提出了控制交流电流调节器的一种装置，其中对于用来产生出彼此时间上无关的第一触发信号（ＺＡ，ＺＢ，ＺＣ）的控制装置（１４）设置了一个固定值存储器（１６），它根据第一触发信号（ＺＡ，ＺＢ，ＺＣ）产生出第二触发信号（ＺＺＡ，ＺＺＢ，ＺＺＣ）。通过采用固定值存储器（１６）实现两相实际同时的触发以及使该装置灵活地适应各种不同的工作状态。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用半导体整流器件的相位边际控制对交流电流调节器进行控制的装置。为了对交流电网中供给电负载的功率进行调节，应用了交流电流调节器，它利用半导体整流器件的相位边际控制方式进行控制。尤其在需要改变工作条件的交流电机的运行时，例如当电机通电及断电的起动及减速制动阶段电机不同的负荷时，对供给电机的功率进行调节，以防止电网、电机及传动装置的过载。由英国专利说明书（GB-2084359）公开了一种对用于异步交流电动机的交流电流调节器控制的装置，其中例如改善了由于电机低负荷时引起的不利的功率因数。为此，对于电动机的每个供电相设置了可控的半导体整流器件，尤其是双向晶闸管或者是一个反向并联的晶闸管电路，它们通过相位边际控制按电动机的真实工作条件有关地提供功率。在这个公知的装置上其功率因数的改善是这样达到的：在一个控制装置中检测每相中电流与电压之间的相位差，利用一个相应加大的触发角，也即相应相的电流过零点与触发时间点之间的时间间隔，使电流与电压之间的相位差减小。在该公知的装置上采用电流过零时间点作为求得触发时间点的时间参考值，该电流过零点是通过对双向晶闸管上电压降的测量求得的。这个电压将被送到一个比较器上，它的输出端的状态相应于这个双向晶闸管的开关状态。该电流过零点这时相应于比较器输出端信号的一个边沿，-->通过该边沿并借助于一个单稳触发器产生出一个用于和供电电压过零点同步的门框电压的采样脉冲。一个经由电位器输入的外部参考电压减去这门框电压的采样值，并将结果送到一个差分放大器的反向端输入，该放大器的输出端电压与门框电压一起被送到另一比较器，它再经过一个连接在其后的触发脉冲发生器，当门框电压超过差分放大器的输出电压时产生出第一触发信号。利用这个电路由此使电机电流及电机电压之间的相位差以及由此使功率因数稳定在一定值上，该值是由在电位器上可调节的参考电压给出的。在交流电机上，当它们工作在例如无零线的星形或三角形联接时，然而在相位边际控制的情况下必须注意始终至少保持两个相同时导通。在由电流过零点测得的触发角超过60°时，情况仅是如此：除起动触发的相外还需触发另一第二相。其中该第二相根据交流电压的相序及触发起动相来确定。在公知的装置上这点是通过由六个与门组成的一逻辑电路来实现的，其中对于一个相的控制装置设置了二个与门。借助于一个转向检测器，将根据交流电压的相序在该转向检测器二个输出端的一个上输出一个二进制信号。这些输出端导线的每一根均与启动相的第一触发信号的输出导线一起送到不同的与门上，该与门的每个输出端将第二触发信号提供到其余二个双向晶闸管中一个的控制极上。现在本专利技术的任务在于：给出一种用以控制交流电流调节器的装置，它使得在两相中同时触发能简单得以实现，并且此外能使该装置灵活地适应不同的工作状况。所述的任务根据本专利技术将用独立权利要求中的特征来解决。也即：通过利用一个固定值存储器（ROM），最好是一个可编程序的固定-->值存储器（PROM），使该装置能够实现对电动机不同的工作状况的灵活适应。尤其是用一个单独的，容易更换的固定值存储器可以实现不同的触发方式，因为在那里能设置为此所需的全部逻辑关系。例如可以仅用一个组件对于旋转磁场的两个旋转方向实现单相触发及双相触发。此外不同的工作状态，诸如闭锁及连续触发能以简单的方式得到，并且输入端信号及输出端信号的极性能根据要求自由地选择。通过固定值存储器的应用，在双向触发时另外还保证了：为同时待触发的相应生出的第二触发信号彼此实际上是没有延迟的。然而这点对于无故障操作的感性负载的控制是必须的。如果第二触发信号譬如在一个微处理机中的一个程序的范围中被产生出来，则由于处理机的有限计算速度在两个触发信号之间的时间延迟是不可避免的。这种时延可能达到某一数量级，它使得感性负载的控制不能进行。本专利技术其余的有利构型将根据从属权利要求得到。为了进一步地说明本专利技术将给出如下的附图：图1：用方框电路图表示的根据本专利技术的一个装置;图2：用表格表示的在该装置中使用的ROM存储器内存储的内容;图3至图7：用于触发过程的电信号，其中每个以相对时间的波形图表示;图8：用方框电路图表示的本专利技术的另一有利的实施形式;图9至图13：相应于上述实施形式的控制信号的相对于时间的波形图;图14至图16：本专利技术其它的优选构型，同样地其中每个以方框电路图表示。-->参照图1，一个负载、例如一个电动机，它的每一相经由一个半导体整流器件4A，4B或4C：譬如一个双向晶闸管或晶闸管电路，连接到一个交流电网的三个相A，B及C上。半导体整流器件4A，4B及4C每个均设有控制极5A，5B或5C，并且其每个还设有一个触发装置部分10A，10B或10C，它们中每个包括半导体整流器件4A，4B及4C所需的触发信号放大器12A，12B或12C。也可以用光触发的半导体整流器件取代电触发的半导体整流器件4A，4B及4C。半导体整流器件4A，4B及4C的控制可以通过相位边际控制或者触发启始控制方式实现在控制极5A，5B或5C上这时根据各自相位施加控制脉冲，它们引起了相应半导体整流器件4A，4B或4C的触发。根据图示的优选实施形式，对于半导体整流器4A，4B或4C分别设置了参考值检测器6A，6B及6C。利用它们根据半导体整流器4A，4B及4C上电压降在每个中分别检测出在相A，B及C中流通的电流IA，IB及IC相对于时间变化的波形中的一个参数。这个参数用来确定相位边际控制的时间参考值，该参考值作为参考信号XA，XB及XC，它们中每个从参考值检测器6A，6B及6C的输出端8A，8B及8C分别输出。作为参数，例如可为电流相对时间变化的波形中的最大值及最小值，但最为合适的是电流过零点。在一个优选的实施形式中，例如参考值捡测器6A，6B及6C的每个中均包含一个比较器，在其中将这个电压降的绝对值与一个预定阈值相比较。因此在其输出端8A，8B及8C上均输出具有两种电平值的参考信号。利用其中一种电平就可以得到在相应的相中流通的电流的一种状态，低电平表示一个与阈值相关的边界值。在将该阈值选得相当低、例如约10V时，该电平基本上相当于电流零值，并且输出端信号XA，XB及XC基本上给出了相应-->的半导体整流器4A，4B及4C的开关状态。这两种开关状态之间的该信号边沿与流经半导体整流器4A，4B及4C中各电流IA，IB及IC的过零点至少在时间上差不多同时发生。参考值检测器6A，6B及6C的输出端8A，8B及8C与一个控制装置14，例如一个微处理机相连接，该控制装置14根据参考信号XA，XB及XC导出在时间上延迟了，相应于给定触发角的第一触发信号ZA，ZB及ZC，及在为每相设置的控制输出端141，142及143上输出这些信号。在该控制装置中的内部逻辑负责执行：忽略由各相关断引起电流间歇求得的参考信号中的两个大的触发角，并且不将它们用来形成导致导通的第一触发信号。在电阻性负载时，在本专利技术的简化实施形式中这样作就够了：例如这时仅在单独一个相、如A相上设置参考值检测器6A。这些用于其它相B及C的第一触发信号ZB及ZC可在控制装置14中通过衡定延时来产生，该衡定时延为相应于由参考信号XA求得的第一触发信号ZA相位移动120°或240°的衡定时间间隔。在控制装置14中触发本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过半导体整流器（４Ａ，４Ｂ及４Ｃ）的相位边际控制方式对交流电流调节器进行控制的装置，其特征为：ａ）至少对一个相（Ａ，Ｂ或Ｃ）设置了一个参考值检测器（８Ａ，８Ｂ或８Ｃ），用来从电流（ＩＡ，ＩＢ或ＩＣ）相对时间变化波形的参数中确定出一个参 考信号（ＸＡ，ＸＢ或ＸＣ）；ｂ）参考值检测器（６Ａ，６Ｂ或６Ｃ）的输出端（８Ａ，８Ｂ或８Ｃ）与一个控制装置（１４）相连接，该控制装置（１４）用以产生出由参考信号（ＸＡ，ＸＢ或ＸＣ）导出的并相应延时了由该控制装置（１４）设定的触发角的第一 触发信号（ＺＡ，ＺＢ及ＺＣ），它们在彼此隔开的并为每相（Ａ，Ｂ或Ｃ）设置的控制输出端（１４１，１４２或１４３）上输出；ｃ）对于控制装置（１４）设置了一个用以产生第二触发信号（ＺＺＡ，ＺＺＢ及ＺＺＣ）的固定值存储器（１６）；ｄ）控制输 出端（１４１，１４２及１４３）中的每一个与固定值存储器（１６）的一个控制输入端（１６１，１６２或１６３）相连接；及ｅ）对于每一相（Ａ，Ｂ及Ｃ）至少在固定值存储器（１６）上设置一个数据输出端（１６Ａ，１６Ｂ或１６Ｃ），在其上输出第二触发信 号（ＺＺＡ，ＺＺＢ及ＺＺＣ）。...

【技术特征摘要】
EP 1989-1-23 89101150.41、通过半导体整流器(4A，4B及4C)的相位边际控制方式对交流电流调节器进行控制的装置，其特征为：a)至少对一个相(A，B或C)设置了一个参考值检测器(8A，8B或8C)，用来从电流(IA，IB或IC)相对时间变化波形的参数中确定出一个参考信号(XA，XB或XC)；b)参考值检测器(6A，6B或6C)的输出端(8A，8B或8C)与一个控制装置(14)相连接，该控制装置(14)用以产生出由参考信号(XA，XB或XC)导出的并相应延时了由该控制装置(14)设定的触发角的第一触发信号(ZA，ZB及ZC)，它们在彼此隔开的并为每相(A，B或C)设置的控制输出端(141，142或143)上输出；c)对于控制装置(14)设置了一个用以产生第二触发信号(ZZA，ZZB及ZZC)的固定值存储器(16)；d)控制输出端(141，142及143)中的每一个与固定值存储器(16)的一个控制输入端(161，162或163)相连接；及e)对于每一相(A，B及C)至少在固定值存储器(16)上设置一个数据输出端(16A，16B或16C)，在其上输出第二触发信号(ZZA，ZZB及ZZC)。2、根据权利要求1的装置，其特征在于：对于每一相（A，B及C）设置了一个参考值检测器（6A，6B或6C）。3、根据权利要求1或2的装置，其特征在于：将电流（IA，IB，IC...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪特哈德朗高迪尔，B克劳斯多尔沃尔德，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]