DE1563212A1 - Rundsteuersendeanlage fuer Tonfrequenz-Rundsteuerung - Google Patents

Description

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LANDIS & GYR AG, ZUG (Schweiz)

Rundsteuersendeanlage für Tonfrequenz-Rundsteuerung

Die Erfindung betrifft eine ein- oder mehrphasige Rundsteuersendeanlage für lonfrequenz-Rundsteuerung mit lastgeführtem Umrichter, der mit je einem durch ein zugeordnetes lastseitiges Ankopplungafilter'lastgeführten Wechselrichter pro Phase und mindestens einem Gleichrichteraggregat zur Speisung der Wechselrichter versehen ist.

Bei den bisher bekannten Rundsteuersendeanlagen wurden in der Regel Umrichter mit fremdgeführten Drehstrombrücken und Kommutationskondensatoren sowie Kommutationstransformatoren verwendet.

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Diese Anlagen weisen eine R-ihe wesentlicher Nachteile auf. Der Hauptnachteil dieser Anlagen besteht darin, dass eine Löschung der. Stromtore durch Steuerung von aussen her und damit eine elektronische Tastung des Umrichters nur unter Inkaufnahme eines zusätzlichen technischen Aufwandes sowohl im Leistungsteil als atieh im Steuerteil des Umrichters möglich ist.Ein weiterer Nachteil dieser Schaltungen ist darin zu sehen» dass die Kommutationskondensatoren nicht gleichzeitig als Filterelemente verwendet werden können. Nachteilig ist ferner, dass die Kommutationskondensatoren einen Nebenschluss zu den nachgeschalteten Filtern bilden und auf Grund des durch sie fliessenden Blindstromes eine Erhöhung des Stromes durch die Stromtore verursachen und damit den Wirkungsgrad der gesamten Schaltung herabsetzen.

Ausserdem wirken sich die bei Umrichtern mit Kommutationskondensatoren relativ hohen Kommutationsstromspitzen insbesondere bei den für Stromtore relativ hohen Frequenzen, die von Rundsteuersendeanlagen erzeugt werden, nachteilig auf die Lebensdauer der Stromtore aus.

Zudem ist auch die Betriebssicherheit solcher Rundsteuersendeanlagen mit Umrichtern, die eine Drehstrombrückenschaltung und Kommutationskondensatoren sowie Kommutationstransformatoren enthalten, in vielen Fällen ungenügend. Insbesondere ist bereits bei Ausfall eines der insgesamt sechs Stromtore eine korrekte Kommutatibn nicht mehr gewährleistet und der Sender fällt infolgedessen aus. Für solche Betriebsstörungen muss ein kompletter dreiphasiger Reserveumrichter bereit gehalten werden, der die Gesamtkosten einer solchen Rundsteuersendeanlage nicht unbeträchtlich erhöht.

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Ausserdem ist auch die Reparatur von Umrichtern mit Drehstrombrückenschaltung ziemlich schwierig, weil das richtige Zusammenspiel aller 3 Phasen gewährleistet sein-muss. Diese Schwierigkeiten bei der Instandhaltung solcher Umrichter machen sich in erhöhten Betriebskosten der mit diesen Umrichtern ausgerüsteten Rundsteuersendeanlagen bemerkbar.

für Rundßteuersendeanlagen wurden bisher, wie oben bereits erwähnt, nur Umrichter mit Drehstrombrückenschaltungen und Kommutationskondensatoren sowie Kommutationstransformatoren verwendet.

Aus der Energieversorgungstechnik sind jedoch auch Umrichter anderer Art, insbesondere auch die sogenannten lastgeführten Umrichter bekannt geworden. Diese lastgeführten Umrichter weisen verschiedene der oben angeführten Nachteile der für Rundsteuersendeanlagen verwendeten Umrichter nicht auf. Z.B. lassen sich lastgeführte Umrichter mit wesentlich geringerem zusätzlichen Schaltungsaufwand von aussen her steuern. Die lastgeführten Umrichter wurden aber bisher für Rundsteuersendeanlagen -deswegen nicht eingesetzt, weil ihr technischer Aufwand an Schaltelementen im Leistungsteil wesentlich grosser als der Aufwand für die Umrichter mit fremdgeführten Drehstrombrückenschaltung war.

Die der E".findung zugrundeliegende Aufgabenstellung war daher, eine RuncLsteuersendeanlage für Tonfrequenz-Rundsteuerung zu schaffen, die einerseits die oben aufgeführten Nachteile der bekannten Rundsteuersendeanlagen mit fremdgeführten Umrichtern nicht aufweist und andererseits aber auch nicht den Nachteil eines relativ hohen Schaltungsaufwandes im leistungsteil des Umrichters hat, der sich bei Ausrüstung mit einem lastgeführten Umrichter bekannter

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Erfindungsgemäss wird das bei einer ein- oder mehrphasigen Rundsteuersendeanlage für Tonfrequenz-Rundsteuerung mit lastgeführtem Umrichter, der mit je einem durch ein zugeordnetes lastseitiges Ankopplungsfilter laatgeführten Wechselrichter pro Phase und mindestens einem Gleichrichteraggregat zur Speisung der Wechselrichter versehen ist, dadurch erreicht, dass jeder Wechselrichter zwei mindestens je einen Thyristor und eine antiparallel geschaltete Diode umfassende Ventilgruppen enthält, die nach Art eines T-HaIbgliedes in einem Längszweig und einem filterseitigen Querzweig eines zwischen Gleichrichterausgang und Filtereingang geschalteten Vierpoles angeordnet sind und derart gesteuert werden, dass der Filtereingang in abwechselnder Folge über den Längszweig an den Gleichrichterausgang gelegt und dann über den Querzweig kurzgeschlossen wird.

Bei einer solchen Rundsteuersendeanlage mit mindestens einem Steueraggregat zur Lieferung der Zündimpulse für die Thyristoren können mit besonderem Vorteil Mittel vorgesehen sein, um bei jedem einzelnen Wechselrichter die Zündung des bzw. der Thyristoren im Querzweig zu sperren, solange der bzw. die Thyristoren im Längszweig noch gezündet sind. Als Mittel zur Sperrung der Zündung der Thyristoren kann jedem Wechselrichter vorteilhaft eine Und-Schaltung zugeordnet sein, der eingangsseitig die Zündimpulse für die Thyristoren im Querzv/eig und ein durch Löschung der Thyristoren im Längszweig verursachtes Durchschaltsignal zugeführt werden und an die ausgangsseitig die Zündelektroden der Thyristoren im Querzweig angeschlossen sind. Weiter kann zweckmässig jeder Wechselrichter mit einer in die Diodenleitung der im Längszweig angeordneten Ventilgruppe eingeschalteten Impedanz und mit Mitteln ver-

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sehen sein, um bei Stromfluss durch die Impedanz an die zugeordnete Ünd-Schaltung ein Durchschaltsignal abzugeben.

Ausserdem können, vorteilhaft Mittel vorgesehen sein, um zusätzlich bei jedem einzelnen Wechselrichter die Zündung des bzw. der Thyristoren im Längszweig zu sperren, solange der bzw. die Thyristoren im Querzweig noch gezündet sind. Als Mittel zur Sperrung der Zündung der Thyristoren können in diesem fall jedem Wechselrichter vorteilhaft zwei Und-Schaltungen zugeordnet sein, von denen der einen eingangsseitig die Zündimpulse für die Thyristoren im Querzweig und ein durch Löschung der Thyristoren im Längszweig verursachtes Durchsehaltsignal und der anderen eingangsseitig die Zündimpulse für die Thyristoren im Lähgszweig und ein durch Löschung der Thyristoren im Querzweig verursachtes Durchschaltsignal zugeführt werden, und von denen an die eine ausgangsseitig die Zündelektroden der Thyristoren im Querzweig und an die andere ausgangsseitig die Zündelektroden der Thyristoren im Längszweig angeschlossen sind. Weiter kann hierbei vorteilhaft jeder Wechselrichter mit je einer Impedanz in den Diodenleitungen beider Ventilgruppen und mit Mitteln versehen sein, um bei Stromfluss durch die Impedanz im Querzweig an die ausgangsseitig mit den Zündelektroden der Thyristoren im Längszweig verbundene Fnd-Schaltung und bei Stromfluss durch die Impedanz im Längszweig an die ausgangsseitig mit den Zündelektroden der Thyristoren im Querzweig verbundene Und-Schaltung jeweils ein Durchschaltsignal abzugeben.

Mit Vorteil kann ferner jedem Wechselrichter ein als Umschalter ausgebildeter Schalter zur Unterbrechung der Zündung der im Längszweig angeordneten Thyristoren in den Sendepausen bzw. den Pausen der Signalgebung zugeordnet sein, dessen Kontaktarm mit dem Zünd-

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impulsgenerator und dessen einer Kontakt mit den Zündelektroden der Thyristoren im L .ngszweig verbunden ist, und an dessen Kontaktarm sowie an dessen anderen Kontakt die beiden Eingänge einer zusätzlichen Und-Schaltung angeschlossen sind, deren Ausgang mit den Zündalektroden der Thyristoren im Querzweig verbunden ist/

Die erwähnten Ankopplungsfilter können mit besonderem Vorteil bei der Folgefrequenz der Zündung der Thyristoren im Längszweig einen Eingangswiderstand mit einer solchen kapazitiven Komponente haben, dass die Nulldurchgänge ihres Eingangsstromes mindestens im eingeschwungenen Zustand des Filters den zugeordneten Umschaltzeitpunkten der am Filter liegenden Eingangsspannung um eine Laufzeit voreilen, die bei beliebig komplexem Abschlusswiderstand des Filters stets grosser als die Löschzeit der Thyristoren ist.

Anhand der nachstehenden Figuren ist die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschema einer dreiphasigen Rundsteuersendeanlage nach der Erfindung,

Fig. 1a ein Spannungszeitdiagramm der der Anlage nach Fig. 1 zugeführten Speisespannung in einer Phase des Drehstromnetzes,

Fig. 1b ein Spannungszeitdiagramm der Eingangsspannung der Wechselrichter,

Fig. 1c ein Spannungszeitdiagramm der Eingangsspannung eines Ankopplungsf il t er s,

Fig. 1d ein Spannungszeitdiagramm der Ausgangsspannung eines Ankopplungsf ilters bzw. der Ausgangsspannung der Anlage nach Fig. 1 in einer Phase,

Fig. 2 die Prinzipschaltung eines Wechselrichters und des züge-" ordneten Ankopplungsfilters in der Anlage nach Fig. 1,

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FIg. 2a ein Spannungszeitdiagramm der am Eingang des Wechselrichters liegenden Gleichspannung,

Fig.. 2b ein Spannungszeit diagramm der dem Thyristor im Längszweig zugeführten Zündimpulee,

Fig. 2c ein Spannungszeitdiagramm der dem Thyristor im Querzweig zugoführten Zündimpulse,

Fig. 2d ein Zeitdiagramm des Spannungsverlaufes (durchgezogene Linie) und des Stromverlaufes (gestrichelte Linie) im Langszweig,

Fig. 2e ein Zeitdiagramm des Spannungsverlaufes (durchgezogene Linie) und des Stromverlaufes (gestrichelte Linie) im Querzweig,

Fig. 2f ein Zeitdiagramm der Filtereingangsspannung (rechteckige durchgezogene Linie) und des Filtereingangsstromes (gestrichelte Linie) sowie der Grundwelle der FiItereingangsspannung (sinusförmige durchzogene Linie),

Fig. 2g ein Spannungszeitdiagramm der FiIterausgangsspannung,

Fig. 3 ein anderes Frinzipschema für den Aufbau des Ankopplungsfilters und

Fig. 4 eine weitere Frinzipschaltung eines Wechselrichters mit Mitteln zur Sperrung der Zündung des Thyristors im Querzweig vor der Löschung des Thyristors im Langszweig.

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten dreiphasigen Rundsteuersendeanlage wird dem D/ehstromtransformator 1 aus dem Drehstromnetz 2 über die zur Netzebsicherung vorgesehenen Sicherungen und den Netzschalter 4 Drehstrom zugeführt.

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Der Drehstromtransformator 1 ist zur Erzielung eines möglichst hohen Wirkungsgrades der Sendeanlage als Autotransformator ausgebildet und mit Anzapfungen zur Einstellung des Sendepegels versehen.

Ueber den Transformator 1 werden drei UmrichterednheLten 5 gespeist, die aus je einem Gleichrichterteil 5a und einem Wechselrichterteil 5b bestehen. Die Gleichrichterteile 5a sind in bekannter Weise als mehrphasige Gleichrichter ausgebildet und bedürfen daher hier keiner näheren Erläuterung. Sie können beispielsweise je sechs Dioden enthalten, von denen jeweils drei zu einem Stern zusammengeschaltet sind, wobei zwischen den Sternpunkten der beiden Diodensterne der mit einem Ladekondensator überbrückte Gleichstromausgang liegt und die Phasenanschlüsse der beiden Diodensterne mit den sekundärseitigen Phasenanschlüssen des Transformators 1 verbunden sind.

Der prinzipielle Aufbau der Wechselrichterteile 5b und der an diese angeschlossenen Ankopplungsfilter 6 ist in den Figuren 2 bis 4 dargestellt und wird im folgenden noch näher erläutert.

Durch die 'Jechselrichterteile 5b wird der von den Gleichrichterteilen 5a gelieferte Gleichstrom in einen tonfrequenten Wechselstrom umgesetzt, dessen Grundfrequenz und Phasenlage^ durch die Polgefrequcnz und die Phasenlage der Zündimpulse bestimmt wird, die den einzelnen Umrichtern 5 über die Steuerleitungen 7 von dom aus dem Steuergerät 8 und der Sendeautomatik 9 bestehenden Steueraggregat zugeführt werden. In die Sendeautomatik 9 wird im allgemeinen ein vorgegebenes Impulstastprogramm eingeführt, nach dem dann das Steuergerät 8 derart gesteuert wird, dass an die*Steuerleitungen 7 jeweils während der Impulsdauer der von der Sende-

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.automatik 9 gelieferten Steuerimpulse Zündimpulse und während der Impulspausen zwischen den Steuerimpulsen keine Zündimpulse abgegeben werden.

Die an die einzelnen Steuerleitungen 7 vom Steuergerät 8 abgegebenen Zündimpulsfolgen sind gegeneinander' derart phasenversetzt, dass die von den einzelnen Umrichtereinheiten 5 abgegebenen tonfrequenten Wechselspannungen gegeneinander um jeweils 120° bzw. zeitlich um 1/3 der Schwingungsdauer ihrer Grundwelle versetzt sind.

Aus den von den Umrichtereinheiten 5 abgegebenen tonfrequenten Wechselspannungen wird von den zugeordneten Änkopplungsfiltern 6 die Grundwelle ausgesiebt. Die von den Filterausgängen abgegebenen, gegeneinander um jeweils 120° phasenversetzten, mindestens annähernd sinusförmigen tonfrequenten Wechselspannungen werden dann der niederfrequenten Wechselspannung des Mittel- oder Hochspannungsnetzes 10 überlagert.

In den Fig-. 1a bis 1d sind Spannungsdiagramme der Spannungen an den verschiedenen darunterliegenden Stellen-der Rundsteuersendeanlage dargestellt. Der zwischen den Umrichtereinheiten 5 und den Änkopplungsfiltern 6 liegende Schalter 11 dient zur Abschaltung der Umrichtereinheiten vom Wetz 10 in Sendepausen der Rundsteuersendeanlage und ist mit dem Netzschalter 4 gekoppelt.

In Figur 2 ist die Prinzipschaltung einer Umrichtereinheit 5 dargestellt. Der Gleichrichterteil 5a ist dabei zur Vereinfachung durch die Batterie 12 ersetzt worden. Die Umrichtereinheit 5 enthält im Wechselrichterteil 5b zwei Thyristoren 13 und H, von

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denen der eine 13 im Längszweig 15 des sswischen Gleichrichterausgang 16 und Filtereingang 17 liegenden, den Wechselrichter bildenden, Vierpoles und der andere H im filterseitigen wuerzweig 18 dieses Vierpoles angeordnet ist. Zu den beiden Thyristoren»13 und H ist je eine Diode 19 und 20 antiparallel geschaltet.

An den .ausgang des Wechselrichters 5b ist das als Vierpol in T-Schaltung aufgebaute üjokopplungsfilter 6 angeschlossen, das im eingangs- und ausgangsseitigen Längszweig je einen Kondensator 20 und 21 und im Querzweig einen Transformator 22 enthält. Der Filterausgang 23 ist mit einem Lastwiderstand 24 abgeschlossen, der in der Fig. 1 durch den am Einspeisungspunkt zwischen zwei Phasenleitungen des Netzes 10 messbaren komplexen Widerstand gebildet wird.

Die Wirkungsweise einer Umrichtereinheit 5 und des zugeordneten Ankopplungsfilters 6 ist im folgenden anhand der Fig. 2 sowie der Spannungs- und Stromzeitdiagramme in den Fig. 2a bis 2g näher erläutert.

Wird der Thyristor 13 gezündet, so fliesst solange ein Strom I₁ in positiver Richtung durch den Primärkreis 6a des Filters 6, bis die Spannung am Kondensator 20 einen Maximalwert erreicht hat. Das Filter 6 ist so bemessen, dass ein Ueberschwingen stattfindet. Infolge dieses üeberschwingens ist der Maximalwert der Spannung am Kondensator 20 höher als die von dem durch die Batterie 12 symbolisierten Gleichrichterteil 5a gelieferte Speisespannung u_B, sodass der Filtereingangsstrom I. seine Richtung ändert und damit ein Stromrüokfluss einsetzt. Dadurch wird der Thyrietor 13 selbsttätig wieder gelöscht. Der Rückfluss strom flieaat über die DiodjB 19, Während der gesamten Zeitdauer des &tromflusaee durch den

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Iiängszweig 15 liegt annähernd die volle vom Gleichrichter teil 5a

gelieferte Gleichspannung u_B am Filtereingang 17, da der Spannungsabfall am Thyristor 13 bzw. an der Diode 19 während des Stromdurchganges durch diese Elemente vernachlässigbar klein ist. Der zeitliche Verlauf des Stromes i^ im Längssweig 15 ist in Fig. 2d dargestellt und den zeitlichen Verlauf der Spannung u_Q am Filtereingang zeigt das Diagramm in Fig. 2e.

Nach Löschung des Thyristors 13 wird der Thyristor 14 im Querzweig 18 gezündet. Vom Moment der Zündung des Thyristors 14 an entlädt sich der Kondensator 20 über den Thyristor H und die Diode 19 wird gesperrt. Im Primärkreis 6a des Filters 6 fliesst nunmehr solange Strom in negativer Richtung, bis die Spannung am Kondensator 20 einen Minimalwert erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt verändert , der Filtereingangsstrom I^ wiederum seine Richtung und fliesst nunmehr wieder in positiver Richtung.

Dadurch wird der Thyristor 14 gelöscht und die Diode 20 übernimmt den Strom. Während der gesamten Zeitdauer des Stromflusses durch den Thyristor 14 und die Diode 20 ist die Spannung am Filtereingang nahezu gleich Null, da der Spannungsabfall an dem Thyristor 14 bzw. der Mode 20 während des Stromflusses durch diese Elemente vernachlt;ssigbar klein ist. Der zeitliche Vc-rlauf der Spannung u^ am Filtereingang 17 und· der Verlauf des durch den ^uerzweig 18 fliessenden Stromes i-, ist in Fig 2e dargestellt.

Nach Löschung des Thyristors 14 und dem Einsetzen des Stromflusses durch die Diode 20 wird wiederum der Thyristor 13 gezündet und der Zyklus wiederholt sich.

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Durch abwechselnde Zündung der Thyristoren 13 und 14 in gleichen Zeitabständen erhält man am Filtereingang eine Rechteckspannung (Uq in Fig. 2t). Diese ist etwa gleich der vom Gleichrichterteil 5a gelieferten Gleichspannung u-n nach der Zündung des Thyristors 13 und annähernd Null nach der Zündung des Thyristors 14.

Die Zündfolge der Thyristoren 13 und H wird so gewählt, dass die _v der Grundwelle,,

PrequenzVder genannten Rechteckspannung gleich der von der Rundsteuer sendeanlage zu erzeugenden Tonfrequenz ist. Die Nulldurchgänge der Grundw&lle der genannten Ri-chteckspannung decken sich mit den Zündzeitpunkten. Die Zündzeitpunkte des Thyristors 13 werden durch die Zündimpulse Um-, und die Zündzeitpunkte des Thyristors 14 durch die Zündimpulse u_I(, bestimmt, deren zeitliches auftreten in den Pig. 2b und 2c gezeigt ist.

Von der am Filtereingang 17 liegenden Rechteckspannung u^ überträgt das Filter 6 infolge seiner Siebwirkung praktisch nur die Grundwelle IL (siehe Pig. 2f), sodass vom Filterausgang'23 eine mindestens annähernd sinusförmige Wechselspannung U₂ (siehe Fig. 2g) mit der von der Rundsteuersendeanlage zu erzeugenden Tonfrequenz abgegeben wird.

Damit die Umrichter 5 störungsfrei arbeiten, ist es erforderlich, dass der Richtungswechsel der Ströme i, und i^ im Längszweig 15 und im C^uer zweig 15 des Wechselrichters 5b und die dadurch bewirkte Löschung der Thyristoren 13'und H zeitlich stets vor der Zündung des Thyristors im jeweils anderen Zweig erfolgt. Denn wenn der Thyristor in dem einen Zweig gezündet wird, bevor der Thyristor im anderen Z'.veig gelöscht ist, dann ergibt sich eijjie gleichzeitige Durchschaltung beider Thyristoren und damit ein Kurzschluss

des Gleichrichters Sa.⁰ ° ^{9 8} ° ⁸ ' 0 ? 6 3

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Um eine solohe gleichzeitige Durchschaltung beider Thyristoren 13 und 14 zu.verhindern, muss das Ankopplungsfilter 6 bei der Folgefrequenz der Zündung des Thyristors im Längszweig einen Eingangswiderstand mit einer solchen kapazitiven Komponente haben, dass die Uulldurchgange des FiItereingangsstromes L· den zugeordneten 'Umschaltzeitpunkten der Filtereingangsspannung U_n um eine Laufzeit τ voreilen (siehe Fig. 2f), die bei jedem praktisch möglichen Abschlusswiderstand 24 des Filters 6 grosser als die Löschzeit der Thyristoren 13 und 14 ist. Im Gegensatz zu einem Maschinensender ist es daher also nicht möglich, die Umrichtereinheiten 5 mit einem beliebigen .ankopplungsfilter an das Netz 10 anzukoppeln, vielmehr sind die Umrichter 5 und die zugeordneten Filter 6 aufeinander abgestimmt und bilden funktionsmässig eine Einheit,

In Fig. 3 ist die Prinzipschaltung einer anderen ,'.usführungsmöglichkeit des Ankopplungsfilters dargestellt. Das in Fig. 3 dargestellte Filter ist ebenfalls wie das Filter 6 in Fig. 2 in T-Schaltung geschaltet, hat jedoch im eingangsseitigen Längszweig einen Serienresonanzkreis, im Querzweig einen Parallelresonanzkreis. Die ausgangsseitige Last ist ohmisch-induktiv. Filter mit diesem Aufbau können ebenfalls als Ankopplungsfilter anstelle des in Fig, 2 gezeigten Ankopplungsfilter 6 verwendet werden.

Auch wenn die oben genannten Bedingungen für den Eingangswiderstand des Ankopplungsfilters 6 erfüllt sind, kann bei abnormalen Lastfällen z.B. während des Einschwingens des Ankopplungsfilters der Fall auftreten, dass die Löschung des im Längszweig liegenden Thyristors noch nicht erfolgt bzw, noch nicht abgeschlossen ist, wenn der im Querzweig liegende Thyristor gezündet wird. Aus diesem Grunde ist es zur Vermeidung von Kurzschlüssen der Gleiohspannungs-

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quelle 12 beim Einschwingen des Filters zweckmässig, zusätzliche Sicherungsmassnahmen zu treffen. In Pig. 4 iet eine der Umrichter— einheit in Pig. 2 entsprechende Umriohtereinheit dargestellt, bei der Mittel vorgesehen sind, um die Zündung des Thyristors 14 im Querzweig 18 zu sperren, solange der Thyristor 13 im Längszweig noch gezündet ist.

Diese Mittel bestehen aus einer Und-Schaltung 25, die in die Steuerleitung für die Zuführung der Zündimpulse zu dem im Querzweig 18 liegenden Thyristor 14 eingeschaltet ist und die die Zündimpulse für den Thyristor 14 nur passieren lässt, wenn ihr von dem in die Diodenleitung 26 der Diode 19 eingeschalteten Stromwandler 27 ein Durchschaltsignal zugeführt wird. Ein solches Durchschaltsignal wird von Stromwandler 27 nur dann abgegeben, wenn die Diode 19 Strom führt und dementsprechend der Thyristor im Längszweig 15 gelöscht ist. Zusätzlich können natürlich auch noch (in Pig. 4 nicht dargestellte) Mittel vorgesehen »ein, um die Zündung des Thyristors 13 im Längszweig 15 zu sperren, solange der Thyristor 14 im Querzweig 18 noch gezündet ist. Diese Mittel können ebenso wie die in Pig. 4 dargestellten Mittel zur Sperrung der Zündung des Thyristors im Querzweig aus einer Und-Schaltung und einem Stromwandler bestehen, wobei die Und-Schaltung in die Zündleitung 28 des Thyristors 13 und der Stromwandler primärseitig in die Diodenleitung 29 der Diode 20 einzuschalten und die Sekundärseite des Stromwandlers an den freien Eingang der Ünd-Schaltung anzuschliessen wären. In der Regel sind aber solche zusätzliche Mittel zur Sperrung der Zündung des Thyristors im Längszweig nur bei aus sergewöhnlichen Anschlussbedingungen für die Rundsteuersendeanlage, z.B. beim Anschluss an Netze mit häufigen starken StSrüngen erf orterlio^ _Q g _{8 Q g f}

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In den Impulspausen zwischen den Signalimpulsen, mit denen die

Sendeautomatik 9 (Fig. 1) über das Steuergerät 8 (Fig. 1)■die Signalgabe der Rundsteuersendeanlage steuert, wird die Zündung des Thyristors 13 im Längszweig 15 jedes einzelnen Wechselrichters der Rundsteuersendeanlage unterbrochen. Hierzu dient der im Steuergerät 8 angeordnete, von der fcendeautomatik 9 gesteuerte Schalter 30, der in Fig. 4 symbolisch als mechanischer Schalter dargestellt ist, aber selbstverständlich auch ein elektronischer Schalter sein kann.

Dieser Schalter 30 v/ird sweckraässig, wie in Fig. 4 gezeigt, als Umschalter ausgebildet, dessen Kontaktarm mit den Zündimpulsgenerator 31 und dessen einer Kontakt mit der Zündelektrode des Thyristors 13 im Längszweig 15 verbunden ist, und an dessen Kontaktarm sowie an dessen anderen kontakt die beiden Lingänge einer zusätzlichen Und-Schaltung 32 angeschlossen sind, deren Ausgang mit der Zündelektrode- des Thyristors 14 iia ^uerzweig 18 verbunden ist. Dadurch wird der Thyristor 14 im yuersweig 18 auch in den Pausen zwischen der Signalgabe der Rundsteuersendeanlage gezündet und damit eine einwandfreie Entladung des Kondensators 20 in den Signalpausen gewährleistet. Diese Entladung ist zweckmässig, um definierte Ausgangsbedingungen für den jeweils bei Beginn der Signalgabe erfolgenden EinschwingVorgang des Filters G zu schaffen, bei denen auch während des Sinsclnvingvorganges die KuIldurchginge des Filtereingangsstromes I₁ den zugeordneten Unischaltzeitpunkten der Filtereingangsspannung u, um eine Laufzeit voreilen, die bei beliebigem Lastwiderstand 24 des Filters 6 in jeden Falle grosser als die Löschzeit der Thyristoren 13 und 14 ist, mit anderen Worten, um Ausgangsbedingunger für die Einschwingvorgänge des Filters zu schaffen, bei denen auch wahrend des Zinschvilngvorganges ein

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Kurzschluss der Gleichspannungsquelle 12 über die Thyristoren 13 und H vollständig ausgeschlossen ist.

Die oben in einem Ausführungsbeispiel beschriebenen, Rundsteuersendeanlagen nach der Erfindung weisen gegenüber den bekannten Rundsteuersendeanlagen mit fremdgeführten Umrichtern eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere ist bei den erfindungsgemässen Rundsteuersendeanlagen eine elektronische Tastung ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand im Leistungsteil möglich, weil am Ende der Signalgabe lediglich die Zündleitungen der Thyristoren in den Längszweigen (in Fig. 4 z.B. mittels des Schalters 30) zu unterbrechen sind. Ausserdem sind auch ausschliesslich zur Kommutation dienende Kondensatoren nicht erforderlich, da die erwähnte kapazitive Komponente des Eingangswiderstandes der Ankopplungsfilter durch geeignete Bemessung der Filterelemente erzielt wird. Neben dem Vorteil des geringeren technischen Aufwandes bringt der Y/egfall der Kommutat-ionskondensatoren noch den Vorteil, dass unter der Voraussetzung c-iner vollen Ausnutzung der maximalen Strombelastbarkeit der Thyristoren bei den erfindungsgemässen Rundsteuersendeanlagen eine höhere- Ausgangsleistung als bei den bekannten mit Koroniutationskondensatoren versehenen hundsteuersendeanlagen erzielt werden kenn, weil bei den erfindungsgemässen Rundsteuersendeanlagen der gesamte durch die '.thyristoren fliessende Strom den Filtern und über diese dem ausgang zugeführt wird, während bei den bekannten mit ilommutationskondensatoren versehenen Rundsteuersendeanlagen ein Teil des zulässigen Maximalstromes der Thyristoren den Kcncutationskondensatoren zugeführt v/erden muss und dementsprechend an die Filter und über diese an den Ausgang ein entsprechend geringerer Strom abgegeben werden kann. Vorteilhaft ist fer-

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ner auch, dass bei den erfindungsgemässen Rundsteuersendeanlagen keine Kommutationsstromspitzen auftreten, weil die Kommutation im Bereich des Stromnulldurchganges erfolgt. Dadurch wird die lebensdauer der Thyristoren wesentlich erhöht. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Rundsteuersendeanlagen ist, dass bei durch Ausfall eines Thyristors verursachten Betriebsstörungen nur jeweils eine Umrichtereinheit ausgewechselt werden braucht. Während des Auswechselns kann die Sendeanlage über die anderen beiden intakten Umrichtereinheiten weitersenden. Der Ausfall eines Thyristors führt also nicht, wie bei den bekannten Rundsteuersendeanlagen, zwangsläufig zu einer Sendeunterbrechung. Ausserdem sind auch die Kosten für die für solche Betriebsstörungen bereitzuhaltende Umrichtereinhe.it wesentlich geringer als die Kosten für den bei den bekannten Rundsteuersendeanlagen bereitzuhaltenden kompletten dreiphasigen Reserveumrichter. Neben diesen speziellen Vorteilen haben die erfindungsgemässen Rundsteuersendeanlagen generell den Vorteil eines sehr einfachen Aufbaues, dar eine hohe Betriebsicherheit dieser Anlagen mit sich bringt.

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Claims (1)

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   PA IBNTA IT-SPRU E CH E

   1.J Ein- oder mehrphasige Rundsteuersendeanlage für Tonfrequenz-Rund steuerung mit lastgeführtem Umrichter, der mit je einem durch ein zugeordnetes lastseitiges Ankopplungsfilter lastgeführten Wechselrichter pro Phase und mindestens einen Gleichrichteraggregat zur Speisung der Wechselrichter versehen ist, dadurch gekennzeichnet dass jeder Wechselrichter (5b) zwei mindestens je einen Thyristor (13;H) und eine antiparallel geschaltete Diode (19;20) umfassende Ventilgruppe (13,19;14,20) enthalt, die nach Art eines T-Halbgliedes in einem Längszweig (15) und einem filterseitigen Querzweig (18) eines zwischen Gleichrichterausgang (1G) und FiI-tereingang (17) geschalteten Vierpoles angeordnet sind und derart gesteuert werden, dass der Filtereingang (17) in abwechselnder Folge über den Längszweig (15) an den Gieichrichterausgang (16) gelegt und dann über den Querzweig (18) kurzgeschlossen wird.

   2. Anlage nach Anspruch 1 und mindestens einem Steueraggregat zur Lieferung der ZUndimpulse für die Thyristoren, gekennzeichnet durch Mittel (25,27), um bei jedem einzelnen Wechselrichter (5b)

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   die Zündung des bzw. der Thyristoren (H) im Querzweig (18) zu sperren, solange der bzw. die Thyristoren (13) im Längszweig (15) noch gezündet sind

   3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Wechselrichter (5b) als Mittel zur Sperrung der Z ndung der^Thyristoren eine Urd-Schaltung (^5) zugeordnet ist, der eingangsseitig die Z ndimpulse für die Thyristoren im yuerzweig (.8) and ein durch löschung der T-r/ristoren im L ngszweig (■>) erursachtes Durchschaltsignal zugeführt werden und an die ausgangsseitig die Z -ndelektroden der Thyristoren im verzweig (18) angeschlossen sind.

   4. anlage nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wechselrichter mit einer in die Modenleitung (26) der im Längszweig (15) angeordneten Ventilgruppe (13,19) eingeschalteten Impedanz (27) und mit Mitteln versehen ist, um bei Stromfluss durch · die Impedanz an die zugeordnete Und-Schaltang (25) ein Durchschaltsignal abzugeben.

   5. Anlage nach Anspruoh 2, gekennzeichnet durch Mittel, um zusätzlich bei jedem einzelnen Wechselrichter die Zündung des bzw. der Thyristoren im L.uigszweig zu sperren, solange der bzw. die Thy- " ristoren in vaersweig noch gezündet sind.

   6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Wechselrichter als Mittel zur Sperrung der Zündung der Thyristoren zwei Und-Schaltungen zugeordnet sind, von denen der einen eingangsseitig die Zündinipulse für die Thyristoren ir. ^uerzv/eig und ein durch Löschung der Thyristoren im Längszweig verursachtes Burchschaltsignal und der anderen eingangsseitig die Zündimpulst für die Thyristoren im Langszweig und ein durch Löschung der Thyristoren im Querzweig verursachtes Durciischaltsignal zugeführt werden,

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   RAO

   und von denen an die eine ausgangsseitig die Zündelektroden der Thyristoren im Querzweig und an die andere ausgangsseitig die Zündelektroden der Thyristoren im Längszweig angeschlossen sind.

   7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wechselrichter mit je einer Impedanz in den Diodenleitungen beider Ventilgruppen und mit Mitteln versehen ist, um bei Stromfluss durch die Impedanz im Querzweig an die ausgangsseitig mit den Zündelektroden der Thyristoren im Längszweig verbundene Und-Schaltung und bei S^;;romfluss durch die Impedanz im Längszweig an die ausgangsseitig mit den Zändelektroden der Thyristoren im Querzweig verbundene Und-Schaltung jeweils ein Durchschaltsignal abzugeben.

   8. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Wechselrichter (5b) ein als Umschalter ausgebildeter Schalter (30) zur Unterbrechung der Zündung der im Längszweig (15) angeordneten Thyristoren (13) in den Sendepausen bzw. den Pausen der Signalgebung zugeordnet ist, dessen Kontaktarm mit dem Zündimpulsgenerator (31) und dessen einer Kontakt mit den Zündelektroden der Thyristoren (13) im Längszweig (15) verbunden ist, und an dessen Kontaktarm sowie an dessen anderem Kontakt die beiden Eingänge einer zusätzlichen Und-Schaltung (32) angeschlossen sind, deren Ausgang mit den Zändelektroden der Iv.* istoren (14) im Querzweig (18) verbunden ist.

   9. An tage nach AHspruch 1 oder einem dor Ancprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch ArJcopplungsfilter (υ), die bei der Folgefrequenz der Zündung der Thyristoren (13) in den Langszweigen (15) einen Eingangswiderstand mit einer solchen kapazitiven Komponente haben, dass die Nulldurchgänge ihres Eingangsströmeε (I₁) mindestens im

   G 09808/076 3 ·/.

   BAD M

   eingeschwungenen Zustand des Filters (6) den zugeordneten Umschaltzeitpunkten der am Filter liegenden Eingangsspannung (u₀) vm eine Laufzeit (τ, Fig. 2f) voreilen, die bei beliebig komplexem Abschlusswiderstand (24) des Filters stets grosser als die Löschzeit der Thyristoren (13,14) ist j

   22.3.66/Dr,Schei/ako 009 808/07 63

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