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DE3118542A1 - Elektrostatische gasreinigungsvorrichtung und verfahren zum aendern der betriebshochspannung dieser vorrichtung - Google Patents

Elektrostatische gasreinigungsvorrichtung und verfahren zum aendern der betriebshochspannung dieser vorrichtung

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Publication number
DE3118542A1
DE3118542A1 DE19813118542 DE3118542A DE3118542A1 DE 3118542 A1 DE3118542 A1 DE 3118542A1 DE 19813118542 DE19813118542 DE 19813118542 DE 3118542 A DE3118542 A DE 3118542A DE 3118542 A1 DE3118542 A1 DE 3118542A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
signal
control signal
predetermined
conductive element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19813118542
Other languages
English (en)
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DE3118542C2 (de
Inventor
Philip M. Belle Mead N.J. Lanese
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Belco Technologies Corp
Original Assignee
Belco Pollution Control Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Belco Pollution Control Corp filed Critical Belco Pollution Control Corp
Priority to DE19813118542 priority Critical patent/DE3118542A1/de
Publication of DE3118542A1 publication Critical patent/DE3118542A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3118542C2 publication Critical patent/DE3118542C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68—Control systems therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
    • H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
    • H02M5/22—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M5/25—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/27—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency
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    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
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    • H02M7/12—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/162—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H02M7/1623—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration with control circuit
    • H02M7/1626—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration with control circuit with automatic control of the output voltage or current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Description

  • Elektrostatische Gasreinigungssorrichtung und
  • Verfahren zum Ändern der Betriebshochspannung dieser Vorrichtung Bei einem elektrostatischen Abgasreiniger wird eine Hochspannung zur Ionisierung und Ablenkung von Verunreinigungsteilchen aus Abgasen verwendet. Bekannte elektrostatische Gasreinigungsvorrichtungen steuern die Größe der Hochspannung, indem sie diese so einstellen, daß Funken mit einer vorbestimmten Folgefrequenz erzeugt werden. Da sich Funken leicht feststellen lassen, läßt sich diese Funkenfolgefrequenzsteuerung leicht durchführen, jedoch nur mit hohen Leistungsverlusten und geringer Zuverlässigkeit. Durch die wiederholte Funkenbildungbewirken diese Vorrichtungen eine erhebliche Belastung der Stromversorgungseinrichtung und ihrer Transformator-Gl ei chrichter-Anordnung.
  • Außerdem werden die Sammelplatten und Emissionsdrähte der Gasreinigungsvorrichtung ständig erodiert.
  • Bekannte elektrostatische Gasreinigungsvorrichtungen bewirken in Abhängigkeit von einer zu starken Funkenbildung oder Lichtbogenbildung, die während eines typischen Betriebs unregelmäßig auftritt, eine rasche Abschaltung und anschließende allmähliche erneute Hochsteuerung der Hochspannung. Diese allmähliche oder auch 'llangsame" oder "weiches Hochsteuerung vermeidet zu hohe Anfangsströme und -spannungen. Diese zu hohen Anfangsbelastungen sind die Folge einer starken Funken- oder Lichtbogenbildung, die magnetische Einrichtungen in der Hochspannung sver sorgungs einrichtung in die Sättigung treiben.
  • Wenn der Kern eines Hochspannungstransformators gesättigt ist, kann das erneute Anlegen der Betriebsspannung, ohne Rücksicht auf ihre Polarität zu nehmen, zu einer weiteren Sättigung und mithin zu einem sehr niederohmigen Belastungsstromkreis führen, der das Netz mit einem übermäßigen Strom belastet. Andererseits kann auch eine im Primärkreis des Hochspannungstransformators liegende Drosselspule in die Sättigung getrieben werden. Diese gesättigte Drosselspule bewirkt dann keine hinreichende Strombegrenzung mehr, so daß der Transformator überlastet wird und sekundärseitig eine zu hohe Spannung abgibt.
  • Dies kann zu einem selbstzerstörerischen Durchgehen führen, bei dem ein Funken einen Hochspannungssprung erzeugt, der seinerseits einen Funken verursacht. Die erwähnten Vorrichtungen mit nlangsamer" Hochsteuerung berücksichtigen dieses Verhalten durch allmähliches Steigern der Aussteuerung der magnetischen Kreise, so daß deren Magnetkerne sich wieder entsättigen können und auf einer mittleren, symmetrischen Hystereseschleife betrieben werden.
  • Diese verzögerte Wiederherstellung der vollen Leistung der Hochspannungsversorgungseinrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Ladung innerhalb der Gasreinigungseinrichtung abnimmt.
  • Andererseits bedeutet eine Funkenbildung zwar hohe Energieverluste, doch ist sie anfänglich örtlich begrenzt. Benachbarte Gasreinigerteile können daher anfänglich ihre Ladung beibehalten, weil der effektive Reihenwiderstand und die In-l duktivität zwischen den Gasrelnigertei1en nicht vernachlässigbar ist. Vielmehr überwiegen diese Impedanzen, wenn ein Funke einen örtlich begrenzten niederohmigen Strompfad bildet. Daher schließt sich an Funken, deren Dauer im allgemeinen kurz ist (ein bis vier Millisekunden),eine Zeitspanne an, in der sich die Ladung in vorteilhafter Weise wieder verteilen kann. An eine örtlich begrenzte Entladung kann sich daher sofort wieder eine Ergänzung der Ladung und bei geringerer Höhe anschließen.
  • Da bei bekannten Vorrichtungen die Betriebsspannung jedoch länger als die erwähnte Zeitspanne abgeschaltet wird, kann die Restladung völlig verschwinden.
  • Wenn man die Gasreinigungsvorrichtung sich soweit entladen läßt, ist sie nicht mehr in der Lage, den angesammelten Staub festzuhalten. Vielmehr wird er wieder abgestoßen. Der abgestoßene Staub erhöht dann die Wahrscheinlichkeit, daß ein weiterer Funken auftritt, der wiederum zu einem Durchgehen führen kann.
  • Wenn sich die Gasreinigungsvorrichtung einmal soweit entladen hat, machen es der begrenzte Nennstrom der Vorrichtung, die Kapazität des Gasreinigers und die Induktivität der in Reihe liegenden Drosselspule unmöglich, den Gasreiniger sofort wieder aufzuladen. Diese bekannten Vorrichtungen benotigen daher unnötig viel Zeit zur Wiederaufladung unnötig entladener Gasreiniger. Diese unproduktive Verzögerungszeit steht einer wirksamen Spannungsregelung entgegen. Demgegenüber wird durch eine rasche Wiederherstellung der Betriebsleistung, wie sie erfindungsgemäß möglich ist, eher die theoretisch maximal.mögliche Leistung erzielt.
  • Die zerstörende Wirkung eines Anstiegsvorgangs läßt sich dadurch veranschaulichen, daß man annimmt, daß sich an einen Funken eine Zeitspanne DTa anschließt, in der die Leistung (Spannung) weggenommen ist. Danach sei angenommen, daß der Ladestrom während der Zeit DTb linear ansteigt und dann einen konstanten Maximalwert Im beibehält. (Die nachstehende Rechnung läßt sich leicht auf die anderen anregenden Funktionen Übertragen, wie eine abschnittweise lineare Anstiegskurve mit einer anfänglich hohen und anschließend niedrigen Steigung.) Da die abgegebene Energie gle ch-dem Wirkwiderstand R multipliziert mit dem zeitlichen Integral des Quadrats des Stromes ist, ergibt sich für die Gesamtenergie: wobei t = O als der Zeitpunkt gewählt ist, bei dem der Ladestrom beginnt.
  • Durch Auflösen nach t = Tf - DTa, wobei Tf die Periodendauer ist, nach der sich der Vorgang wiederholt, erhält man als Energie pro Periode: Das Energiemaximum liegt dann bei DTa = DTb = O. Damit ergibt sich als theoretisch maximal abgebbare Leistung: Im2R. Wenn man die Anstiegszeit, die der Zeit DTb entspricht, außer acht läßt, ergibt sich als Ladestromverlauf eine Rechteckschwingung, so daß die dann abgegebene Leistung gleich der maximalen theoretischen Leistung, multipliziert mit dem Tastverhältnis DTa/Tf wäre. Dieses Tastverhältnis oder Arbeitsspiel kann sich ihrem Maximalwert Eins nähern, wenn die Zeit zwischen den Funken beliebig lang oder die Zeit nach einem Funken, während der die Leistung verringert wird, beliebig kurz gewählt wird. Durch abwechselndes Entladen und Aufladen des Gasreinigers werden bei den bekannten Vorrichtungen feine elektrische Änderungen, die bei der Regelung der Hochspannung erforderlich sind, wirksam überdeckt. Da die durch die Funkenbildung verursachten Sprünge und die Eingangsströme aufgrund der Wiederaufladung so groß sind, sind diese bekannten Regeleinrichtungen so ausgebildet, daß sie auf ein leicht feststellbares Ereignis ansprechen: die Funkenbildung selbst. Obwohl es möglich wäre, das Steuersignal einer Hochspannungsversorgungseinrichtung nur allmählich zu erhöhen, um feine elektrische Änderungen zu erfassen, hätte dies doch zur Folge, daß die Hochspannung auf einen zu niedrigen Wert abnimmt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrostatische Gasreinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Ändern der Betriebshochspannung dieser Vorrichtung anzugeben, bei denen auf einfache Weise mit geringer Verlustleistung ein stabiler Betrieb bei hoher Lebensdauer erzielt wird.
  • Ausgehend von einer elektro statischen Gasreinigungsvorrichtung mit einem Spannungsteller, der aus einer Betriebswechselspannung eine Ausgangsspannung erzeugt, die sich in Abhängigkeit von einem Steuersignal ändert, und mit einer Hochspannungseinrichtung, ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Hochspannungswandlereinrichtung, die. durch den Spannungsteller beaufschlagt wird und eine veränderbare Hochspannung erzeugt, und eine Regeleinrichtung zum Erzeugen und Verändern des Steuersignals, wobei die Regeleinrichtung derart betreibbar ist, daß sie die e Ansteuerung der Hochspannungswandlereinrichtung in Abhängigkeit davon unterdrückt, daß ihre Belastung einen vorbestimmten Grenzwert während eines vorbestimmten Grenzintervalls überschreitet, und nach diesem Grenzintervall die Ansteuerung der Hochspannungswandlereinrichtung durch die nächste Halbwelle der Betriebswechselspannung, deren Polarität entgegengesetzt zu der am Beginn des Grenzintervalls ist, wiederherstellt, so daß die Vorrichtung rasch wieder stabilisiert ist.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ändern der von einer Hochsp annungswandlereinrichtung einer elektrostatischen Gasreinigungsvorrichtung erzeugten Hochspannung, wobei die Wandlereinrichtung durch einen Spannungsteller beaufschlagt wird, dessen Ausgangsgröße sich in Abhängigkeit von einem Steuersignal ändert und wobei die Wandlereinrichtung mit einem leitfähigen Element verbunden ist, das in einem Ausmaß leitend ist, das der Aussteuerung der Wandlereinrichtung zur Erzeugung der Hochspannung entspricht, besteht darin, daß anfänglich die Spannung an dem leitfähigen Element gemessen wird, daß dann das Steuersignal in einer Richtung geändert wird, in der die Aussteuerung der Hochspannungswandlereinrichtung zunimmt, daß dann die Spannung an dem leitfähigen Element nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls nach der anfänglichen Messung erneut gemessen wird und daß dann das Steuersignal in einer Richtung geändert wird, in der die Ausgangsgröße des Stellers in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Änderung der Spannung am leitfähigen Element über das vorbestimmte Intervall geändert wird.
  • Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Bei dieser Ausbildung bzw. diesem Verfahren wird die Leistung vorzugsweise soweit wie möglich verringert. Danach wird die Leistung wieder sehr rasch bis in die Nähe des einer Funkenbildung vorausgehenden Wertes hochgesteuert. Vorzugsweise wird die Hochsteuerung der Leistung zeitlich so gesteuert, daß, wenn eine Funkenbildung zur Sättigung eines magnetischen Bauelements der Hochspannungsversorgungseinrichtung geführt hat, dieses Bauelement sofort wieder entgegengesetzt ausgesteuert und damit entsättigt wird.
  • Außerdem wird erfindungsgemäß vorzugsweise der augenb1ick.liche Wert des der Hochspannungswandlereinrichtung zugeführten Steuersignals mit einem vorhergehenden Wert verglichen. Auf diese Weise werden elektrische Störungen erfaßt, die einer Funkenbildung vorausgehen. Die Vorrichtung kann sich daher selbst vor dem Auftreten eines Funkens so einstellen, daß er vermieden wird. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist mithin so ausgebildet, daß während des Betriebs keine Funken auftreten. Vorzugsweise sind die zur Vermeidung eines Funkens ausgeführten Verstellungen verhältnismäßig klein, so daß sie den stationären Zustand im wesentlichen nicht beeinflussen. Diese Stabilität erleichtert das ständige Überwachen des Bevorstehens einer Funkenbildung. Bei diesem Verfahren kann die Hochspannung kontinuierlich bis auf einen hinreichend hohen Wert hochgesteuert werden, ohne daß de Gefahr einer Funkenbildung auftritt. Die in dem Gasreiniger verfügbare Wirkleistung kann bis zu 200 % gesteigert werden.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Stromflußwinkel antiparallel geschalteter steuerbarer Siliciumgleichrichter mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit erhöht, die einen schnellen, aber kontrollierten Anstieg der Ausgangsspannung des Hochspannungstransformators sicherstellt. Die Geschwindigkeit der Vergrößerung des Stromflußwinkels kann durch RUckführung eines Meßsignals zur Regeleinrichtung beeinflußt werden, das dem Spannungsabfall an einem linearen induktiven Strombegrenzungswiderstand im Primärkreis entspricht. Dieses Signal stellt die Geschwindigkeit der Leistungsaufnahme durch den Gasreiniger selbst dar. Die Regeleinrichtung kann ferner in jeder Betriebshalbwelle in Abhängigkeit von Meßgrößen, wie den Spannungen und Strömen, die auf der Transformatorprimärseite oder -sekundärseite (das heißt, im Gasreiniger) auftreten, eingreifen. Hierbei kann die Vorrichtung auch eine Einrichtung zum Speichern dieser Meßgrößen aufweisen, um sie mit den Meßgrößen aus der nächsten oder einer späteren Halbwelle zu vergleichen. Auf diese Weise sind beim Auftreten eines Funkens stets die neuesten Meßwerte aller meßbaren elektrischen Para- -meter zur Auswertung verfügbar.
  • Mittels der erfindungsgernäßen Vorrichtung läßt sich jeweils ein sehr rascher Vergleich ausführen, z.B. zwischen dem Meßwert der Sekundärspannung und/oder des Sekundärstroms, bei dem der Funken auStrat,und und dem Thyristor-Stromflußwinkel, der erforderlich ist, um diesen Meßwert zu bewirken. Weitere Informationen, die gespeichert werden können, sind beispielsweise: Ob der Stromflußwinkel des steuerbaren Gleichrichters bzw.
  • Thyristors kurz vor dem Auftreten des Funkens vergrößert oder verkleinert worden ist, der Stromflußwinkel selbst, die Sekundärspannung und/oder der Sekundärstrom, der Spannungsabfalls am linearen Meßwiderstand oder irgendeine anderen zu berUcksichtigende charakteristische Größe, die kurz vor der Funkenbildung vorhanden ist. Das heißt, es kann ein neuer "örtlicher zeitlicher Mittelwert" gebildet werden, bevor die Regeleinrichtung wieder eingreift. Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine erneute Hochsteuerung der Leistung folgt, kann die Regeleinrichtung einen neuen Thyristor-Stromflußwinkel so einstellen, daß nunmehr sofort (innerhalb einer oder zweier Halbwellen) Sekundärspannungen und/oder -ströme eingestellt werden, die unmittelbar unter denjenigen liegen, bei denen der erste Funke auftrat Wenn dennoch wieder ein Funke erzeugt wird, kann ein neuer örtlicher Mittelwert gebildet und der Vorgang wiederholt werden.
  • Auf diese Weise wird die Sekundärspannung und/oder der Sekundärstrom solange verringert, bis bei oder kurz nach dem erneuten Hochsteuern (oder Wiedereinschalten) kein Funke mehr auftritt.
  • Durch Verringerung des Thyristor-Stromflußwinkels um kleine Beträge (die kleiner als ein elektrisches Grad sind) ist es möglich, den Betrieb über längere Zeit hinweg (mehrere Dutzend Halbwellen) unmittelbar unter den Spannungs- und/oder Stromwerten aufrechtzuerhalten, bei denen bislang ein Funken auftrat.
  • Noch wichtiger ist jedoch, daß die Vorrichtung so rasch einen stabilen Betrieb einnehmen kann, daß sehr leicht Funkenbildungsbedingungen festgestellt werden können.
  • Wenn kein Anzeichen einer bevorstehenden Funkenbildung anhand einer Uberwachung über mehrere Halbwellen hinweg festgestellt wird, kann der Thyristor-Stromflußwinkel vergrößert werden, jedoch wiederum nur um einen kleinen Betrag und in einem einzigen Schritt, so daß der stationäre Zustand so wenig wie möglich gestört wird. Die Regeleinrichtung fährt mit der Bildung örtlicher Mittelwerte fort, und bei einem bestimmten Stromflußwinkel können dann das Bevorstehen einer Funkenbildung anzeigende Störungen festgestellt werden. An dieser Stelle liegt es im Belieben des Konstrukteurs, wie die Regeleinrichtung eingreifen sollte. Ein Betrieb während mehrerer Halbwellen zeigt an, daß eine Fortsetzung des Betriebs mit den augenblicklichen Spannungs- und/oder Stromwerten zu einer Funkenbildung führen würde, so daß der naheliegende Eingriff der wäre, den Thyristor-Stromflußwinkel um einen Betrag zu verringern, der von der Amplitude (oder Verteilung) der bevorstehenden Störung abhängt. Danach werden wiederum Daten gesammelt, um zu prüfen, ob und gegebenenfalls wie die Störung beeinflußt wurde, und dann wird eine erneute Entscheidung getroffen. So wird der Betrieb fortgesetzt und der Thyristor-Stromflußwinkel normalerweise durch die Regeleinrichtung, wann immer möglich, erhöht, um die maximale Feldspannung und den maximalen Ionisierungsstrom auf eine Weise einzustellen, die durch die ständig gesammelten (gemessenen) Daten so geändert wird, daß die Leistung rasch um einen sehr kleinen Wert verringert wird, wenn ein das Bevorstehen einer Funkenbildung anzeigender Zustand auftritt.
  • Vorzugsweise wird die erwähnte Vergleichsmessung-periodisch durchgeführt, um periodische Einflüsse auszuschalten, die durch einen seine Richtung ändernden Betriebsstrom (einen Betriebswechselstrom) verursacht werden.
  • Ferner kann der Zeitpunkt, in dem eine Messung ausgeführt wird, so gewählt werden, daß er in die Zeit fällt, in der die Wahrscheinlichkeit am größten ist, daß die Änderung eines Stroms das Bevorstehen einer Funkenbildung darstellt. So ist die Wahrscheinlichkeit einer Funkenbildung in einem vorbestimmten Zeitintervall nach einem Eingriff des Spannungsstellers oder - bei Wechselstrom - bei einem vorbestimmten Phasenwinkel am größten.
  • Sodann kann das Steuersignal, das die Aussteuerung des Hochspannungswandlers bestimmt, wiederholt stufenweise erhöht werden. Dieser Vorgang kann umgekehrt werden, wenn die Hochspannung beim Einsetzen einer Rückkoronaentladung abfällt.
  • Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Gasreinigungsvorrichtung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Hochspannungseinrichtung, Fig. 2 ein Schaltbild einer Absolutwertbildungs-Trennstufe der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 einen Teil eines Schaltbildes eines Spannungsstellers, der in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird, Fig. 4 ein Blockschaltbild einer auslösbaren (getriggerten) Uberwachungseinrichtung, die in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird, Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Mikrorechners, der in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird, Fig. 6 ein Blockschaltbild von Bedienungseinrichtungen und Anzeigeeinrichtungen, die mit der Vorrichtung nach Fig. 1 verbunden sind, Fig. 7 ein Blockschaltbild der Stelleinrichtung und Schnittstelleneinrichtung zwischen Spannungssteller und Regeleinrichtung, die in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet werden, Fig. 8 Kurvenverläufe von Signalen, die in den Einrichtungen nach den Fig. 1 bis 7 auftreten und Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtungen nach den Fig. 1 bis 7.
  • Nach Fig. 1 liegt zwischen einer Eingangsleitung P2 und einer Ausgangsleitung P4 ein Spannungssteller 10. Dieser hat zwei zwischen den Leitungen P2 und P4 antiparallelgeschaltete Thyristoren Q1 und Q2, so daß er Wechselstrom führen kann. Durch Steuerung des Zündzeitpunkts bzw. Zündwinkels der Thyristoren Q1 und Q2 kann ihr Stromdurchfluß entsprechend gesteuert werden. Obwohl ein Thyristor-Steller dargestellt ist, kann auch ein anderer Steller verwendet werden, z.B. eine sättigbare Drosselspule (Transduktor).
  • Der Steller 10 beaufschlagt eine Hochspannungswandlereinrichtung in Form einer Transformator-Gleichrichter-Anordnung Ti, 18.
  • Zwischen Eingangsanschlüssen 12 für die primäre Betriebswechselspannung liegen ekn leitfähiges Element in Form einer Strombegrenzungs-Drosselspule 16, der Steller 10 und die Primärwicklung 14 des Hochspannungstransformators T1 in Reihe. Den Hochspannungswandler bildet der Transformator T1 und ein Zweiweg-Brückengleichrichter 18 mit Dioden CR1, CR2, CR3 und CR4. Die Anode der Diode CR1 und die Kathode der Diode CR2 sind mit dem einen Anschluß der Sekundärwicklung 20 verbunden, deren anderer Anschluß mit der Kathode der Diode CR3 und der Anode der Diode CR4 verbunden ist. Die Kathoden der Dioden CR1 und CR4 sind über ohmsche Widerstände R4 und R6 jeweils mit Masse verbunden. Die Anoden der Dioden CR2 und CR3 sind mit dem Verbindungspunkt von Stoßbegrenzungs-Drosselspulen L2 und L4 verbunden. Der Transformator T1 hat ein hohes Ubersetzungsverhältnis und erzeugt eine negative, hohe Gleichspannung am Verbindungspunkt der Drosselspulen L2 und L4.
  • Obwohl als leitfähiges Element 16 eine Drosselspule dargestellt ist, kann auch'ein anderes Bauelement, z.B. ein ohmscher Widerstand, verwendet werden. Die Verwendung eines induktiven Elements 16 hat jedoch den Vorteil, daß es auf sprungartige Änderungen bzw. Impulse anspricht, die das Bevorstehen einer ZUndfunkenbildung anzeigen. Eine hohe Empfindlichkeit auf sprungartige Ubergänge läßt sich jedoch auch durch Verwendung eines in Reihe geschalteten ohmschen Widerstands erreichen, dessen Spannungsabfall differenziert wird. Obwohl das Element 16 zur Primärwicklung des Transformators T1 in Reihe geschaltet dargestellt ist, kann es auch an anderen Stellen angeschlossen sein, die es in Abhängigkeit von der Aussteuerung des Transformators T1 und der Dioden CR1, CR2, CR3 und CR4 leitend bzw. strcmfiihrend machen. So könnte auch ein Spannungsteiler zwischen den Verbindungspunkt der Dioden-CR2 und CR3 einerseits und Masse andererseits geschaltet werden, um dfe Aussteuerung des Hochspannungswandlers zu messen.
  • Die nicht unmittelbar miteinander verbundenen Anschlüsse der Drosselspulen L2 und L4 sind getrennt jeweils mit Hochspannungselektroden 22 und 24 von elektrostatischen Gasreinigern 26 und 28 verbunden. Die Gasreiniger 26 und 28 sind in an sich bekannter Weise ausgebildet und liegen im Abgaskanal einer Maschine oder eines Prozesses. Durch entsprechend hohe elektrische Felder in den Gasreinigern 26 und 28 werden die Teilchen im Abgas ionisiert und abgelenkt, so daß es gereinigt wird Am Element 16 liegt die Primärwicklung 30 eines Transformators T2, dessen Sekundärwicklung 32 zwischen Masse und dem Eingang einer Absolutwertbildungs-Trennstufe ABS1 liegt. Die Absolutwertbildungs -Trennstufe ABS1 (deren Aufbau noch im einzelnen beschrieben wird) erzeugt ein einpoliges Signal mit einem Betrag, der dem Absolutwert ihres Eingangssignals proportional ist.
  • Ein induktiv mit der zwischen dem Eingang 12 und dem Element 16 liegenden Leitung gekoppelter Strom-Transformator T3 erzeugt ein Signal, das dem Primärstrom des Transformators T1 proportional ist. Der Strom-Transformator T3 liegt sekundärseitig über einen Trenntransformator T4 am Eingang einer Ab solutwertbildung s-Trennstufe ABS2. Die Absolutwertbildungs-Trennstufe ABS2 hat den gleichen Aufbau wie die Trennstufe ABS1. Die Primärwicklungen der Transformatoren T1 und T5 liegen parallel. Die Sekundärwicklung des Transformators T4 liegt am Eingang einer Absolutwertbildungs-Trennstufe ABS3, deren Aufbau gleich dem der Trennstufe ABS1 ist.
  • Die Trennstufen ABS2 und ABS3 werden durch Spannungen angesteuert, die jeweils dem Primärstrom und der Primärspannung des Hochspannungstransformators T1 proportional sind. Der Sekundärstrom des Transformators Tl fließt in der einen Halbwelle über den Widerstand R4 und in der folgenden über den Widerstand R6. Dieses Sekundärstromsignal wird durch nichtumkehrende Trennverstärker 34 und 36 übertragen, die jeweils mit den nicht geerdeten (an Masse liegenden) Anschlüssen. der Widerstände R4 und R6 verbunden sind.
  • Als Hochspannungsmeßeinrichtung sind zwei Spannungsteiler vorgesehen, obwohl stattdessen auch ein Hall-Generator oder eine andere Einrichtung verwendet werden kann. Der eine Spannungsteiler liegt zwischen der Hochspannungselektrode 22 und Masse und besteht aus zwei in Reihe geschalteten ohmschen Widerständen R8 und R70. Der zweite Spannungsteiler besteht ebenfalls aus zwei in Reihe geschalteten ohmschen Widerständen R12 und R14, die zwischen der Hochspannungselektrode 24 und Masse liegen. Der Verbindungspunkt der Widerstände R8 und R?O ist mit dem Eingang eines umkehrenden Trennverstärkers 38 verbunden, so daß diesem eine der Betriebsspannung des Gasreinigers 26 proportionale Spannung zugeführt wird. In ähnlicher Weise ist am Verbindungspunkt der Widerstände R12 und R14 ein umkehrender Trennverstärker 40 angeschlossen, so daß diesem eine der Betriebsspannung des Gasreinigers 28 proportionale Spannung zugeführt wird.
  • In vielen Anwendungsfällen ist es günstig, die soeben beschriebene Vorrichtung nach Fig. 1 in der Nähe der Gasreiniger 26 und 28 anzuordnen. Häufig wird eine derartige Einrichtung zweckmäßig in der Nähe eines oder mehrerer Schornsteine untergebracht. Da das weitere Zubehör der Einrichtung an einer Stelle angeordnet werden kann, die leicht für eine Bedienungsperson zugänglich ist, ist die entsprechende Trennstelle durch eine gestrichelte Trennlinie RF dargestellt.
  • Die Ausgänge der Trennstufen ABS2, AB53, 34, 36, 38 und 40 sind jeweils mit Schnittstelleneingängen IN2, IN3, IN4, IN5, IN6 und IN7 einer Nebeneinrichtung 42 verbunden. Der Ausgang der Trennstufe ABS1 ist mit einer Signalaufbereitungsschaltung 43 verbunden, deren Ausgang mit dem Eingang 1N1 der Nebeneinrichtung 42 verbunden ist. Bei der Schaltung 43 handelt es sich vorzugsweise um ein Tiefpaßfilter. Stattdessen kann jedoch auch ein Integrator verwendet werden. Dadurch, daß der Nebeneinrichtung 42 auf diese Weise sieben verschiedene Eingangssignale zugeführt werden, erhält sie zwar ausführliche Informationen über das Betriebsverhalten des Gasreinigers, doch kann bei anderen Ausführungen auch eine andere Anzahl von Eingangssignalen vorgesehen sein. Die Nebeneinrichtung 42 bildet einen Teil einer Regeleinrichtung mit einer auslösbaren oder getriggerten (nachstehend noch ausführlicher beschriebenen) Uberwachungseinrichtung, die über den Eingang IN1 beaufschlagt wird. Die Regeleinrichtung enthält ferner einen Mikrorechner COM, dessen Schaltungseinzelheiten nachstehend beschrieben werden. Die Verbindung zwischen der Nebeneinrichtung 42 und dem Mikrorechner COM ist als breiter Pfeil dargestellt, um mehr als eine Datenübertragungsleitung und die InformationsfluD-richtung anzudeuten. Der Mikrorechner COM tastet wiederholt die Eingänge IN1 bis IN7 ab, so daß sie im Zeitmdltiplexverfahren (nacheinander) mit ihm verbunden werden. Ferner liefert der Mikrorechner COM ein Steuersignal an eine Nebeneinrichtung 44. Die (nachstehend noch beschriebene) Nebeneinrichtung 44 bewirkt eine Umsetzung des vom Mikrorechner COM erzeugten Steuersignals in zwei Taktsignale, die über Leitungen 46 dem Steller 10 zugeführt werden, um dessen Stromflußwinkel zu steuern. Die Nebeneinrichtung 44 bildet eine passende Schnittstelle zwischen Steller 10 und Regeleinrichtung 42. Mithin würde die Nebeneinrichtung 44 anders ausgebildet sein, wenn der Steller 10 anstelle von Thyristoren. einen Transduktor oder eine andere Einrichtung enthielte. Mittels Bedienungsschaltern in einer Bedienungseinrichtung CNL (die nachstehend noch beschrieben en wird) kann eine Bedienungsperson eine Eingabe in den Mikrorechner COM ausführen. Der Mikrorechner COM kann der Bedienungsperson Informationen mittels einer Anzeigeeinrichtung DISP (die nachstehend noch beschrieben wird) anzeigen.
  • Der Mikrorechner COM bewirkt die Gesamtsteuerung der Vorrichtung, einschließlich Takt- und Zeitsteuerung und kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Bevorzugt wird ein Mikrorechner COM mit einem im Handel erhältlichen Mikroprozessor.
  • Andere Ausführungsformen sind ebenfalls möglich. So kann anstelle einer digitalen eine analoge Schaltungsanordnung verwendet werden. Beispielsweise können wählbare Speicherkondensatoren auf Spannungen aufgeladen werden, die die Signale an den Eingängen 1N1 bis IN7 in verschiedenen Zeitpunkten darstellen. Diese Ladespannungen können einem Summiernetzwerk selektiv zugeführt werden, um ein Steuersignal zu erzeugen.
  • Der Mikrorechner COM bestimmt die Folgefrequenz und Reihenfolge, in der die jeweiligen Eingangssignale über die Eingänge IN1 bis IN7 der Regeleinrichtung COM zugeführt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist diese Folgefrequenz normalerweise doppelt so hoch wie die Netzfrequenz, doch wird sie unter bestimmten Umständen erheblich höher gewählt. Es können auch andere Folgefrequenzen gewählt werden, die den jeweiligen Eigenschaften und Betriebsverhalten des jeweiligen Spannungsstellers und Gasreinigers angepaßt sind.
  • Nachstehend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 für die Fälle beschrieben, daß eine Funkenbildung bevorsteht, die Funkenbildung aufgetreten. ist und eine Gegenkoronaentladung vorhanden ist.
  • Es sei angenommen, daß die Vorrichtung nach Fig. 1 gerade eingeschaltet worden ist und eine verhaltnismäßig niedrige Spannung an den Elektroden 22 und 24 ausbildet. Der Mikrorechner adressiert in jeder Halbwelle der am Eingang 12 anliegenden Betriebs spannung die Eingänge IN6 und IN7 und nimmt die anstehenden Daten auf. Diese Daten, einschließlich der Spannungen an den Elektroden 22 und 24, erhält er nach Ablauf von etwa 75 % einer Halbwelle. Diese Zeit gestattet dem Mikrorechner COM eine sichere Abschätzung der während der jeweiligen Halbwelle gerade vorliegenden Zustände und das Steuersignal auf der Leitung 46 vor der nächsten Halbwelle entsprechend einzustellen. Dabei wird das Steuer signal in jeder Halbwelle eine Zeitlang periodisch in der Phase vorverschoben, um die Spannung an den Elektroden 22 und 24 zu erhöhen. Die inkrementale Erhöhung des Steuersignals auf der Leitung 46 kann in einigen Ausführungsformen verlangsamt werden, während sich die Spannungen der Elektroden 22 und 24 ihren Sollwerten nähern. Beispielsweise sei angenommen, daß die Spannung ausreicht, einen Zustand auszubilden, in dem eine Funkenbildung bevorsteht. Weiter sei angenommen, daß sich die Koronaentladung in den Gasreinigern 26 und 28 während der nächsten Halbwelle ausdehnt und Vorsprünge oder "Finger" bildet. Diese Ausdehnung ist der Vorläufer einer Funkenbildung -und hat eine deutliche Zunahme des Gasreinigerstroms zur Folge. Diese Zunahme des Gasreinigerstroms bewirkt eine Zunahme des Spannungsabfalls am Element 16. Da die durch diese Koronaentladungsausdehnung bewirkte Strom störung starke Hochfreqflenzkomponenten aufweist, ist die Spule 16 besonders empfindlich darauf. Da ferner die Koronaentladungsausdehnung mit hoher Wahrscheinlichkeit in letzten Teil einer Halbwelle der Betriebswechselspannung am Eingang 12 auftritt, macht die Tatsache, daß der Mikrorechner COM die Meßwerte während dieser Zeit aufnimmt, ihn besonders empfindlich für diese Erscheinung.
  • Nach Aufnahme eines Meßwerts über den Eingang IN1 nach Ablauf von etwa 75 % der augenblicklichen Halbwelle, vergleicht der Mikrorechner COM den letzten Meßwert mit einem Schwellwert (von beispielsweise 2 Volt). In dem Flußdiagramm nach Fig. 9 ist dieser Ablauf in Form mehrerer Zweigstellen dargestellt. An der Zweigstelle 200 wartet die Vorrichtung das Auftreten eines Phasensignals am Anschluß 72 (was nachstehend noch ausführlicher beschrieben wird) ab, das den Ablauf von 75 % der Halbwelle anzeigt. An der Zweigstelle 202 wird das über den Eingang 1N1 zugeführte Signal gespeichert, und in der Zweigstelle 204 wird der Schwellwertvergleich durchgeführt. Wenn der Schwellwert überschritten wird, wird das Steuersignal dekrementiert bzw.
  • verringert, wie es in der Zweigstelle 206 angegeben ist, und zwar um einen Faktor von etwa 1 . Dieses Dekrement wird so gewählt, daß es der Kennlinie und Ansprechzeit des gesteuerten Gasreinigers angepaßt ist.
  • Nach dieser Operation (oder unter der Annahme, daß die Zweigstelle 206 übersprungen wurde, weil der Schwellwert der Zweigstelle 2Q4 nicht überschritten wurde) wird von dem zuletzt gemessenen Wert am Eingang 1N1 der zuvor über den Eingang IN1 zugeführte Wert substrahiert, wie es in der Zweigstelle 208 dargestellt ist. Diese Differenz wird mit einem voreingestellten Grenzwert (von beispielsweise 10 zu verglichen, wie es in der Zweigstelle 210 dargestellt ist, und wenn der Grenzwert überschritten wird, wird das Steuer signal dekrementiert (verringert) oder andernfalls inkrementiert (erhöht). Diese Verringerung und Erhöhung ist Jeweils in den Zweigstellen 212 und 214 dargestellt. Der Betrag der Verringerung ist so gewählt, daß er der Kennlinie und Ansprechzeit des Gasreinigers angepaßt ist. Der Betrag der Erhöhung in der Zweigstelle 210 ist geringer als das Dekrement in der Zweigstelle 206. Diese Relation stellt sicher, daß, wenn eine Verringerung erfolgt, deren Einfluß nicht durch die Erhöhung in der Zweigstelle 214 ausgeglichen wird.
  • Die Folge der erwähnten Schritte ist, daß, wenn das Element 16 (Fig. 1) das Bevorstehen einer Funkenbildung anzeigt, das Steuersignal (Leitung 46 in Fig. 1) verringert und andernfalls vergrößert wird. Die den Gasreinigern 26 und 28 zugeführte Hochspannung hat daher einen verhältnismäßig hohen Wert, der unmittelbar unter dem Wert liegt, bei dem die Funkenbildung auftritt. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Steuersignal um einen festen Betrag geändert, doch kann der Änderungsbetrag in anderen Ausführungsbeispielen auch anhand einer Tabelle, einer Formel oder entsprechend anderen Meßgrößen gewählt werden.
  • Wie man sieht, *kann der Mikrorechner COM (Fig. i) sehr schnell auf das Bevorstehen einer Funkenbildung ansprechen und sofort die Verringerung des Stromflußwinkels-des Steller 10 versuchen, bevor die Funken auftreten. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält der Steller 10 Thyristoren, die erst am Ende einer Halbwelle der am Eingang 12 liegenden Betriebswechselspannung gesperrt werden. Daher braucht der Mikrorechner COM nicht vor diesem Zeitpunkt anzusprechen. Wenn jedoch Hochgeschwindigkeitsschalter oder eine sättigbare Drosselspule (Transduktor) verwendet wird, kann der Steller sofort gesperrt werden, um eine Funkenbildung zu vermeiden.
  • Vorstehend wurde beschrieben, wie eine Funkenbildung vermieden wird. Nachstehend wird beschrieben, wie die Vorrichtung wirkt, wenn aufgrund sehr starker Störungen dennoch Funken auftreten sollten.
  • Es sei angenommen, daß in der Mitte einer Halbwelle der am Eingang 12 (Fig. 1) anliegenden Betriebsspannung die Funkenbildung im Gasreiniger 26 beginnt. Infolgedessen fällt die Spannung an der Hochspannungselektrode 22 sprungartig åb.-Die verhältnismäßig kleine Spannung, die demzufolge am Eingang 1N6 auftritt, wird vom Mikrorechner COM kurz danach erfaßt. Der letzte Wert an IN1 wird mit dem eine Halbwelle früher festgestellten Wert verglichen, und wenn er einen vorbestimmten Grenzwert (z.B. 25 c) überschreitet, spricht die Regeleinrichtung COM auf diesen Notfall durch Absenkung des Steuersignals auf der Leitung 46 bis auf einen Minimalwert an. Dieses Merkmal ist auch in dem Flußdiagramm nach Fig. 9 dargestellt, das zeigt, daß unmittelbar nach der Operation der zuvor beschriebenen Zweigstelle 212 oder 214, die neuesten Werte der Hochspannung, die über die Eingänge IN16 und 1N6 aufgenommen wurden, im Speicher gespeichert werden. Von diesen neuesten oder jüngsten Werten wird der in der vorhergehenden Halbwelle gespeicherte entsprechende Wert der Hochspannung abgezogen. Wenn die Differenzen größer als oder gleich Null sind, erfolgt keine weitere Verstellung des Steuersignals, und der Ablauf wiederholt sich in der nachstehend beschriebenen Weise Wenn beide Differenzen negativ sind, was einen Abfall der Hochspannung anzeigt, wird ein Vergleich mit einem voreingestellten Funkenbildungsgrenzwert ausgeführt, um festzustellen, ob Funken aufgetreten sind. Wenn der Grenzwert überschritten wurde, geschieht folgendes, wie es in den Zweigstellen 220, 222, 224 und 226 des Flußdiagramms (Fig. 9) angegeben ist: Das Steuersignal wird auf Null zurückgestellt, um den Steller 10 (Fig. 1) zu sperren. Wenn die Thyristoren des Stellers 10 jedoch bereits leitend sind, bleiben sie bis zum Ende der betreffenden Halbwelle der Betriebswechselspannung am Eingang 12 leitend, wie bereits erwähnt wurde. Da somit ein Funke eingesetzt zu haben scheint, beginnt der Mikrorechner COM mit verhältnismäßig hoher Folgefrequenz Daten vom Eingang IN6 und IN7 anzufordern. Diese höhere Folgefrequenz ist wichtig, weil der Steller 10 solange gesperrt bleiben muß, wie die Funken auftreten. Da ferner die zum Zünden eines Funkenserforderliche Spannung wesentlich höher als die zur Aufrechterhaltung des Funkens erforderliche Spannung ist, erlischt-der Funke nicht eher, als bis die Elektrodenspannung erheblich abgenommen hat. Die Spannungen an den Eingängen IN6 und IN7 werden daher solange im "Echtzeitbetriebn überwacht, bis sie einen Löschwert unterschritten haben, bei dem die Funkenlöschung sichergestellt ist (Fig. 8C).-Die zum Löschen eines Funkens erforderliche Zeit kann bei jedem Funken verschieden sein. Obwohl die Spannung an den Elektroden 22 und 24 normalerweise in der letzten Hälfte jeder Halbwelle der Betriebswechselspannung am Eingang zu 2 12-abnimmt, kann diese Abnahme unzureichend sein. Ferner kann die Kapazität der Gasreiniger 26 und 28 so groß sein, daß die Spannung nur sehr langsam abnimmt. Aus diesen Gründen sperrt der Mikrorechner COM den Steller 10 solange, wie die Spannung an der Elektrode 22 oder 24 zu hoch ist. Sobald sie nicht mehr zu hoch ist, wird das Steuersignal wieder eingeschaltet, jedoch mit einem etwas kleineren Wert (z.B.um 0 bis 4 % niedriger) als dem, den es in der Halbwelle hatte, in der ein Funke auftrat. Auf diese Weise wird die Wahrscheinlichkeit verringert, daß die Funken erneut auftreten.
  • Wenn die Hochspannungen kurz nach Beginn einer nachfolgenden Halbwelle der am Eingang 12 liegenden Betriebswechselspannung unter den Löschwert abfallen, läuft die in der Zweigstelle 228 (Fig. 9) angegebene Operation ab. Hierbei wird das wiedereingeschaltete Steuersignal übertragen und dann zum Anfang der Operationsfolge zurückgekehrt, wie es in der Zweigstelle 234 angegeben ist. Durch das erneute Einschalten des Steuersignals wird einer der Thyristoren des Steller 10 (Fig. 1) wieder in einem Zeitpunkt (Phasenwinkel) leitend, der'durch das Steuersignal bestimmt wird.
  • Die vorstehend anhand von Fig. 9 beschriebene Operationsfolge stellt einen Programmzyklus des Mikrorechners dar. Der Mikrorechner erwartet daher das nächste Auftreten eines Phasensignals nach Ablauf von 75 % der augenblicklichen Halbwelle der am Eingang 12 liegenden Betriebswechselspannung, wie es durch die Zweigstelle 200 angedeutet ist.
  • Die erwähnte Reihenfolge umfaßte eine Betriebswechselspannungsperiode, in der eine Funkenbildung auftrat und in der die Verzweigung 222 (Fig.- 9) anstelle der Verzweigung 230 ausgeführt wurde. Nachstehend soll die Wirkungsweise für den Fall beschrieben werden, daß keine Funken auftraten und stattdessen ein Rückkoronaentladungseffekt in den letzten 25 % der betreffenden Halbwelle der Betriebswechselspannung am Eingang 12 auftrat.
  • Der Rückkoronaentladungseffekt tritt bei einem Betrieb mit verhältnismäßig hoher Spannung in einem Bereich auf, in dem ein Gasreiniger einen negativen Widerstand (eine negative Steigung in der Spannung-Strom-Kennlinie) aufweist. Ein Betrieb in einem derartigen Bereich ist ineffizient und sollte vermieden werden.
  • Nachdem der Mikrorechner COM (Fig. 1) festgestellt hat, daß die Abnahme (das Dekrement3 des Nochspannungsmeßwertes an den Eingängen IN6 und IN7 keine Funkenbildung anzeigt, beginnt die durch die Zweigstelle 230 (Fig. 9) dargestellte Operation. Diese Operation besteht in der Überprüfung, ob diese mäßige Abnahme der Hochspannung einen Schwellwert (z.B. 5 %) überschreitet, der einen Rückkoronaentladungseffekt anzeigt. Wenn dieser Koronaentladung s- Grenzwert überschritten wird, wird das Steuersignal um einen vorbestimmten Betrag (z.B. 1 5') verringert (dekrementiert), wie es in der Zweigstelle 232 angegeben ist. Dieses Dekrement ist größer als das Inkrement, das durch die Operation gemäß der Zweigstelle 214 bewirkt werden kann. Obwohl es sich bei der gerade beschriebenen Änderung des Signals um ein festes Dekrement handelt, sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen eine Tabelle, eine Formel oder der Wert der gemessenen Eingangssignale an den Eingängen IN1 bis IN5 verwendet werden kann, um die Änderung des Steuersignals während des Auftretens eines Rückkoronaentladungseffekts zu bestimmen.
  • Bei der vorstehenden Lösung werden die Spannungen an den Elektropen 22 und 24 solange periodisch erhöht, bis die Rückkoronaentladung auftritt. Beim Auftreten der Rückkoronaentladung wird der Stromflußwinkel des Steller 10 verringert. Auf diese Weise wird die Elektrodenspannung etwa auf einem Spitzenwert gehalten, der einem relativ hohen Wirkungsgrad entspricht. Wenn keine Rückkoronaentladung auftrat und die Spannung-Strom-Ke-mlinien der Gasreiniger 26 und 28 monoton wären, dann würde die Gasreinigerspannung solange ansteigen, bis eine Funkenbildung bevorstehen würde.
  • Fig. 2 stellt ein schematisches Schaltbild einer typischen Ausführungsform der Absolutwertbildungs-Trennstufen ABS1, ABS2 und ABS3 nach Fig. 1 dar. Sie enthält zwei parallelgeschaltete Operationsverstärker 48 und 50 (auch Rechenverstärker genannt).
  • Zwischen dem Ausgang und dem umkehrenden Eingang'des Verstärkers 48 liegen eine Diode CR5 und die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstands R20 und einer Diode CR6 parallel. Die Kathode der Diode CR5 und die Anode der Diode CR6 sind mit dem Ausgang des Verstärkers 48 verbunden, während sein nichtumkehren-' der Eingang auf Masse liegt. Mit dem zwischen dem Eingang P5 und umkehrenden Eingang des Verstärkers 48 liegenden ohmschen Widerstand R22 sorgt der Verstärker an der Ausgangsverbindungsstelle P6 des ohmschen Widerstands R20 und der Diode CR6 für eine Begrenzung (Beschne dung) des Ausgangssignals, das positiv, einpolig und umgekehrt ist.
  • Der Verstärker 50 erzeugt am Ausgang P6 eine begrenzte (beschnittene) und nichtumgekehrte Wiedergabe des Eingangssignals am Anschluß P5. Zwischen dem umkehrenden Eingang und dem Ausgang des Verstärkers 50 liegen eine Diode CR7 und die Reihenschaltung einer Diode CR8 und eines ohmschen Widerstands R24 parallel. Die Kathode der Diode CR7 und die Anode der Diode CR8 sind mit dem Ausgang des Verstärkers 50 verbunden, während der nichtumkehrende Eingang mit dem Anschluß P9 verbunden ist.
  • Der Verbindungspunkt von Widerstand R24 und Diode CR8 ist mit dem Ausgangsanschluß P6 verbunden, der über einen ohmschen Widerstand R26 auf Masse liegt.
  • Die geschilderte Anordnung überträgt positive und negative Eingangssignale jeweils über die den Verstärkungsfaktor eins aufweisenden Verstärker 50 und 48. Da nur der Verstärker 48 eine Umkehrung bewirkt, stellt das Ausgangssignal am Anschluß P6 den Absolutwert des Eingangssignals am Anschluß PS dar. Auch andere Anordnungen, z.B. ein herkömmlicher Zweiweg-Brückengleichrichter, können hierfür verwendet werden.
  • Fig. 3 stellt ein ausführlicheres Schaltbild des Steller 10 nach Fig. 1 dar. Die Hauptanschlüsse der antiparallel geschalteten Thyristoren Q1 und Q2 sind jeweils mit dem Betriebswechselstromanschluß P2 und dem Ausgangsanschluß P4 verbunden.
  • Zwischen dem Steueranschluß und der Kathode des Thyristors Q1 liegen ein ohmscher Widerstand R28 und die Sekundärwicklung 52 eines Transformators T8 parallel. Zwischen dem Steueranschluß und der Kathode des Thyristors Q2 liegen ein ohmscher Widerstand R30 und die Sekundärwicklung 54 eines Transistors T9 parallel.
  • Die Primärwicklungen 56 und 58 der Transformatoren T8 und T9 liegen zwischen Steueranschlüssen P10 und P12 in Reihe, wobei ihr Verbindungspunkt mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle verbunden ist. Der Wickelsinn der Transformatoren T8 und T9 ist so gewählt, daß, wenn der Anschluß PiO oder P12 kurzzeitig geerdet bzw. auf Massepotential gelegt wird, der Thyristor Q1 oder Q2 in den leitenden Zustand gesteuert wird. Wenn der Thyristor Q2 über den Anschluß P12 in den leitenden Zustand gesteuert wird, fließt ein positiver Strom vom Anschluß P2 zum Anschluß P4, während über den Anschluß P10 ein negativer Strom von P4 nach P2 ausgelöst werden kann. Sobald sie einmal in den leitenden Zustand gesteuert bzw. gezündet sind, bleiben die Thyristoren Q1 und Q2 solange leitend, bis der Spannungsabfall zwischen ihren Hauptanschlüssen (zwischen Anode und Kathode) nahezu auf null Volt abgesunken ist. Steller gemäß Fig. 3 sind im Handel erhältlich und in der Praxis etwas komplizierter ausgebildet, als es hier dargestellt ist.
  • Fig. 4 stellt eine getriggerte bzw. auslösbare Überwachungseinrichtung in Form eines Analog/Digital-Umsetzers AD dar, der einen Ausgangszwischenspeicher L1 beaufschlagt (lädt), obwohl auch andere Anordnungen möglich sind. Wenn beispielsweise anstelle der digitalen Einrichtung eine analoge Einrichtung verwende-t wird, kann die dargestellte Vorrichtung durch eine an sich bekannte Abtast- und Halteschaltung ersetzt werden. Der Umsetzer AD ist eine im Handel erhältliche integrierte Schaltung, die ein dem Eingang INP zugeführtes analoges Signal in parallele 8-Bit-Daten umsetzt. Diese acht Bits werden über die dargestellten acht Leitungen in den Zwischenspeicher L1 übertragen. Der Betrieb des Umsetzers AD wird dadurch ausgelöst, daß seinem Starteingang SC ein Impuls zugeführt wird. Die Umsetzgeschwindigkeit bzw. -taktfrequenz wird durch einen äußeren Taktgenerator REF bestimmt, der mit 1,0 MHz arbeitet und mit dem Takteingang CL des Umsetzers AD verbunden ist. Das Ende einer Umsetzung wird durch einen positiven Impuls am Anschluß EC des Umsetzers AD signalisiert. Die Startimpulse werden durch einen Teiler 61 (Pulsfrequenz-teiler) erzeugt, der mit seinem Eingang am Anschluß CL und mit seinem Ausgang am Anschluß SC des Umsetzers AD liegt. Bei dieser Verbindung kann der Teiler 61 die Umsetzung periodisch mit einer Folgefrequenz auslösen, die der Betriebsgeschwindigkeit des Umsetzers AD entspricht, z.B. 18 kHz.
  • Der Zwischenspeicher L1, der auch Verriegelungsschaltung genannt wird, besteht aus zwei im Handel erhältlichen integrierten Schaltungen, die in acht internen Flipflops die vom Umsetzer AD erzeugten Daten speichern. Die Daten werden mit der Vorderflanke bzw. Anstiegsflanke jedes Taktimpulses am Eingang CL des Zwischenspeichers L1 eingespeichert, sofern seinem Eingabe-Sperranschluß DI ein O-Signal (ein niedriges Signal von null Volt) zugeführt wird. Die Daten werden aus dem Zwischenspeicher L1 über eine Mehrfachleitung DA ausgegeben, sofern dem Ausgabe-Sperranschluß DO ein O-Signal zugeführt wird. Ein 1-Signal (+5 Volt) am Rücksetzeingang R des Zwischenspeichers L1 bewirkt eine zwangsweise Rücksetzung aller Flipflops in den Zustand unabhängig von den Signalen an ihren anderen Eingängen, so daß der Zwischenspeicher gelöscht wird. Der Ausgang EC des Umsetzers AD ist mit den Rücksetzeingängen R zweier D-Flipflops FF1 und FF2 verbunden, deren Dateneingänge D mit einer gemeinsamen 1-Signal-Quelle (+) verbunden sind. Die Ausgänge Q der Flipflops FF1 und FF2 sind getrennt jeweils mit dem Rücksetzeingang R und dem Takteingang CL des Zwischenspeichers L1 verbunden. Die Takteingänge C der Flipflops FF1 und FF2 sind jeweils getrennt mit Anschlüssen SEL1 und FCL verbunden. Der Anschluß SEL1 wird durch den Mikrorechner COM (Fig. 1) beaufschlagt und ist außerdem mit dem Eingang DO des Zwischenspeichers L1 und dem Eingang einer Umkehrstufe 62 (auch NICHT-Glied genannt) verbunden, deren Ausgang mit dem Eingang eines Trennverstärkers 64 und dem Eingang DI des Zwischenspeichers L1 verbunden ist. Der Ausgangsanschluß 66 des Trennverstärkers 64 ist mit allen Ausgängen entsprechender Trennverstärker in anderen Umsetzern verbunden. In ähnlicher Weise sind die Ausgänge des Taktgenerators REF, des Teilers 61 und der Taktsignalanschluß FCL jeweils mit entsprechenden Eingängen anderer Analog/Digital-Umsetzer verbunden. Diese anderen Umsetzer dienen zur Verarbeitung der Signale, die den Eingängen IN2 bis IN7 (Fig. 1) zugeführt werden. Der Anschluß FCL erhält ein Synchronisiersignal, das von einem (nachstehend noch beschriebenen) Mikroprozessor im Mikrorechner COM (Fig. 1) verwendet wird.
  • Ein Auslöse- oder Triggersignal wird dem Anschluß SEL1 von der Regeleinrichtung COM zugeführt, um die Flipflops des Zwischenspeichers L1 mit der Mehrfachleitung DA zwecks Datenausgabe zu verbinden. Wenn dieses Auslösesignal nicht auftritt, steht am Anschluß SEL1 ein hohes Signal bzw. ein 1-Signal an, so daß die Vorrichtung nach Fig. 4 das am Eingang INP des Umsetzers AD auftretende Signal wie folgt umsetzt: Die Abgabe eines Impulses durch den Teiler 61 löst den Betrieb des Umsetzers AD aus, der nach etwa 42 Mikrosekunden ein paralleles 8-Bit-Datenwort erzeugt, das die an seinem Eingang INP auftretende Spannung darstellt. Nach dieser Umsetzung wird vom Ausgang EC des Umsetzers AD ein Impuls an die Rücksetzeingänge R der Flipflops FF1 und FF2 übertragen, so daß ihre Ausgänge Q den Eingängen R und CL des Zwischenspeichers L1 Signale zuführen. Der nächste Synchronisierimpuls am Anschluß FCL bewirkt, daß am Ausgang Q des Flipflop FF2 ein 1-Signal auftritt und der Takteingang CL des Zwischenspeichers L1 ausgelöst (getriggert) wird. Da am Anschluß SEL1 ein Signal auftritt, so daß am Eingabe-Sperreingang DI ein umgekehrtes, d.h. ein O-Signal auftritt, wird in die Flipflops des Zwischenspeichers L1 das 8-Bit-Datenwort vom Umsetzer AD eingespeichert. Der nächste Startimpuls des Teilers 61 bewirkt dann, daß sich die erwähnte Operationsfolge wiederholt.
  • Es sei jetzt angenommen, daß dem Anschluß SEL1 ein Auslösesignal zugeführt wird, so daß am Eingang C des Flipflop FF1 und am Eingang DO des Zwischenspeichers L1 ein O-Signal, dagegen am Eingang DI des Zwischenspeichers L1 ein umgekehrtes 1-Signal auftritt. In diesem Falle verbindet der Zwischenspeicher L1 seine inneren Flipflops solange mit der Mehrfachleitung DA, wie das O-Signal am Anschluß SEL1 ansteht. Auf diese Weise werden daher die Daten auf die Mehrfachleitung DA übertragen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Zwischenspeicher wegen des 1Signals an seinem Eingang DI nicht auf Taktsignale an seinem Takt eingang CL anspricht. Sobald die Ausgabe ausgelöst worden ist, wird daher nicht versucht, die Daten zu ändern. Wenn dagegen am Anschluß SEL1 ein 1-Signal auftritt, wird das Flipflop FF1 über seinen Takteingang C gekippt. Vom Ausgang Q des Flipflop FF1 wird daher dem Rücksetzeingang R des Zwischenspeichers L1 ein ,Signal zugeführt, das dessen Flipflops zurücksetzt (auf "O" stellt). Dieser Zustand bedeutet, daß die abgelaufene Zeit nicht ausreichte, um dem Umsetzer AD die Einspeicherung eines neuen Datenworts im Zwischenspeicher L1 zu ermöglichen. Wenn der Umsetzer ÄD einen weiteren Umsetzzyklus abgeschlossen hat, gibt er über seinen Ausgang EC einen Impuls an die Rücksetzeingänge R der Flipflops FF1 und FF2 ab. Daraufhin führen diese Flipflops den Eingängen R und CL des Zwischenspeichers L1 Signale zu.
  • In diesem Zustand kann der Zwischenspeicher L1 ein neues Datenwort vom Umsetzer AD beim Auftreten des nächsten Synchronisier-Impulses am Anschluß FCL aufnehmen. Diese Neueinspeicherung wiederholt sich in der beschriebenen Weise solange, wie am Anschluß SEL1 ein 1-Signal ansteht.
  • Das dem Anschluß INP des Umsetzers AD zugeführte Signal wird vom Anschluß IN1 abgenommen, der dem in gleicher Weise bezeichneten Eingang in Fig. 1 entspricht. Das dargestellte Eingangsfilter ist ein Tiefpaßfilter mit einem ohmschen Widerstand R31 und einem Kondensator C1, deren Verbindungspunkt mit dem Eingang INP des Umsetzers AD verbunden ist. Der andere Anschluß des Kondensators Cl ist geerdet, während der andere Anschluß des Widerstands-R31 mit dem Ausgang des Trennverstärkers 68 verbunden ist, dessen Ausgang am Anschluß INI liegt. Kurvenverläufe, die das Signal am Anschluß IN1 darstellen, sind im Zeitdiagramm 8B der Fig. 8 dargestellt. Der Verlauf der Spannung am Hochspannungstransformator T1 (Fig. 1) und am Gasreiniger 26 (Fig. 1) sind jeweils in den Zeitdiagrammen 8A und 8C der Fig. 8 dargestellt. Wie das Diagramm 8B (Fig. 8) zeigt, hat das Signal am Eingang IN1 die Form eines Rampen- oder Sägezahnsignals mit gelegentlichen Hochfrequenzimpulsen, die während des schrägen Signalverlaufs auftreten. Diese Hochfrequenzimpulse zeigen das Bevorstehen oder das Auftreten von Funken an.
  • Die zwischen den Anschlüssen IN1 und INP liegende Schaltung ist ein Eingangsfilter, das so ausgelegt ist, daß es die Empfindlichkeit für das Bevorstehen einer Funkenbildung erhöht. Obwohl es sich bei dieser Schaltung vorzugsweise um ein Tiefpaßfilter handelt, kann sie auch anders ausgebildet sein. So kann sie beispielsweise eine Integratoreinrichtung oder ein Bandpaßfilter oder eine andere Verarbeitungsschaltung aufweisen. Die speziell verwendete Schaltung hängt von der gewünschten Empfindlichkeit und der erwarteten Wellenform ab. Die erwähnte Integratoreinrichtung kann einen an sich bekannten Integrator mit einem Rechenverstärker mit negativer kapazitiver Rückführung (Gegenkopplung) aufweisen.
  • Fig. 5 stellt den Mikrorechner COM der Fig. 1 in einem ausführlicheren Blockschaltbild dar. Obwohl der dargestellte Mikrorechner zwei Mikroprozessoren PRC1 und PRC2 aufweist, wie bereits erwähnt wurde, kann stattdessen auch eine analoge Schaltung verwendet werden. Die Prozessoren PRC1 und PRC2 sind mit gemeinsamen Mehrfachleitungen ADR und DA verbunden. Die Leitungen ADR sind Mehrbitleitungen, denen die Prozessoren PRC1 und PRC2 verschlüsselte Adresseninformationen zufuhren, Diese Adressen bestimmen einen bestimmten Speicherplatz im Speicher MEN und veranlassen diesen, die unter dieser Adresse gespeicherte Information über die Mehrbit-Datenleitungen DA auszugeben.
  • Bei den Prozessoren PRC1 und PRC2 und dem Speicher MEM handelt es sich um im Handel erhältliche integrierte Schaltungen.
  • Mit beiden Prozessoren PRC1 und PRC2 sind Anschlüsse 66, 72 und FCL verbunden. Über den schon in Verbindung mit Fig. 4 erwähnten Anschluß FCL wird von einem (nicht dargestellten) Taktgeber ein Synchronisiertaktsignal übertragen, das den Operationsablauf der Prozessoren PRC1 und PRC2 steuert. Dem Anschluß 72 wird nach Ablauf von 75 % einer Halbwelle der Betriebswechselspannung am Eingang 12 (Fig. i) ein Meßsignal zugeführt. Die dieses Meßsignal erzeugende Schaltung wird nachstehend noch beschrieben. Über den Anschluß 66, der bereits im Zusammenhang mit Fig. 4 erwähnt wurde, wird ein Bestätigungssignal zugeführt, das bestätigt, daß .ein Analog/Digital-Umsetzer durch den Prozessor PRC1 oder PRC2 ausgelöst worden ist.
  • Eine Zeitgebereinrichtung ist als Decodierer MX dargestellt.
  • Der Decodierer MX löst jeden einzelnen Analog/Digital-Umsetzer bei normalen Betriebsbedingungen in jeder Halbwelle der am Eingang 12 (Fig. 1) anliegenden Betriebswechselspannung einmal aus.
  • Der Decodierer MX spricht auf Adressenwörter an, die ihm über die Adressenleitungen ADR zugeführt werden. Die Signale auf diesen Leitungen stellen verschiedene der zahlreichen Analog/Digital-Umsetzer dar, die in der Nebeneinrichtung 42 (Fig. 1) enthalten sind. Einer dieser Umsetzer ist der Umsetzer AD nach Fig. 4. Der Decodierer MX hat für jeden der Analog/Digital-Umsetzer, den er auslösen bzw. triggern kann, eine Auslöse-bzw. Triggerleitung. Die Leitungen -SELN (Fig. 5) umfassen daher zumindest sieben Leitungen zur Auslösung der sieben mit den sieben Eingängen IN1 bis IN7 (Fig. 1) verbundenen Umsetzer.
  • Eine dieser Triggerleitungen ist die Triggerleitung SEL1 in Fig. 4. Der Decodierer MX hat auch für jede der Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen, die nachstehend beschrieben werden, eine Leitung.
  • Die den Prozessoren PRC1 und PRC2 zugeführten Meßwerte werden in einer Speichereinrichtung gespeichert, die hier als Speicher MEM dargestellt ist und acht Festwertspeicher ROM in Form integrierter Schaltungen sowie zwanzig Direktzugriffspeicher RAM in Form integrierter Schaltungen aufweist. Andere im Handel erhältliche Speicher sind ebenfalls verwendbar. Diese Speichereinrichtungen speichern auch das Rechenprogramm, das hauptsächlich in den integrierten Festwertspeichern ROM gespeichert ist.
  • Das Programm steuert die im Zusammenhang mit dem Mikroprozessor COM (Fig. 1) und dem Diagramm nach Fig. 9 beschriebenen Operationen. Im wesentlichen bewirkt das Programm das periodische Auslösen (Triggern) der Analog/Digital-Umsetzer der Nebeneinrichtung 42 (Fig. 1), um den Zustand der Gasreiniger zu messen.
  • Wie bereits erwähnt wurde, werden die Beträge und Änderungen dieser Parameter mit bestimmten Sollwerten verglichen, die im Speicher gespeichert sind, um festzustellen, ob der Steller 10 (Fig. i) nachgestellt werden muß. Auf diese Weise stellt das Programm die Gasreinigerspannung auf den höchsten Wert ein, der keine unnötige Funkenbildung oder Rückkoronaentladungseffekte bewirkt. Die zur Ausführung der speziellen Operationen, die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurden, erforderlichen Programmbefehle sind für den Fachmann klar. Ferner ist der Fachmann in der Lage, die Reihenfolge der Programmbefehle anders zu wählen. So können alle Messungen der Reihe nach ausgeführt werden, bevor irgendein logischer Programmbefehl ausgeführt wird. Stattdessen können die Messungen auch unmittelbar vor dem Zeitpunkt ausgeführt werden, in dem sie für eine spezielle Rechnung oder logische Entscheidung benötigt werden. Ferner kann das zuvor beschriebene Ansprechen auf eine bevorstehende Funkenbildung oder auf Rückkoronaentladungseffekte in zwei getrennten Unterprogrammroutinen enthalten sein, die in beliebiger Reihenfolge ablaufen können. Außerdem können in bestimmten Zeitintervallen-so häufig Daten aufgenommen und logische Entscheidungen so unmittelbar getroffen werden, daß das Programm als im Echtzeitbetrieb ablaufend betrachtet werden kann. Ein derartiges Echtzeitintervall ist ein Zeitintervall, in dem eine Funkenbildung auftritt, wie bereits erwähnt wurde.
  • Da die Änderung des Programms verhältnismäßig einfach ist, können durch die Bedienungsperson von Zeit zu Zeit derartige Änderungen vorgenommen werden. So kann die Bedienungsperson beispielsweise bestimmte Betriebssollwerte ändern, wenn der Gasreiniger für ein ungewöhnlich verschmutztes Abgas verwendet werden soll oder wenn die Umgebungstemperatur oder Feuchtigkeit ungewöhnlich ist.
  • Es sei ferner darauf hingewiesen, daß das Blockschaltbild nach Fig. 5 vereinfacht ist, die nicht dargestellten baulichen Einzelheiten jedoch im Rahmen fachmännischen Könnens liegen. Sodann ist die Kapazität der Prozessoren PRC1 und PRC2 so groß gewählt, daß sie mit Zubehöreinrichtungen, wie Losklopfern nach US-PS 4 086 647 zusammenarbeiten können.
  • Fig. 6 stellt periphere Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen, die mit den Prozessoren PRC1 und PRC2 (Fig. 5) zusammenwirken, in Form eines Blockschaltbildes dar. In der Praxis ist die in Fig.
  • 6 dargestellte Ausführungsform zwar komplizierter, doch genügt die vereinfachte Darstellung zur Erläuterung der grundsätzlichen Wirkungsweise.
  • Zwei Sieben-Segment-Anzeigeeinrichtungen 76 und 77 werden durch eine Schnittstellenschaltung 78 beaufschlagt. Die Schaltung 78 enthält Zwischenspeicher (Verriegelungs- oder Selbsthalteschaltungen), die die über die Datenleitungen DA verschlüsselt übertragenen Informationen in Abhängigkeit von einem Auslöse-Eingangsimpuls auf der Leitung SEL3 speichern. Nach dem Einspeichern steuern Decodiertreiberstufen in der Schaltung 78 die numerischen Anzeigeeinrichtungen 76 und 77 so an, daß der Bedienungsperson die von den Prozessoren PRC1 und PRC2 (Fig. 5) gebildete Information angezeigt wird. Die Leitungen SEL3 und SEL4 bilden einen Teil der Leitungen SELN (Fig. 5), während es sich bei den Leitungen DA um die zuvor erwähnten Mehrfachleitungen handelt.
  • Uber von Hand zu betätigende Schalter SW1 und SW2 kann die Bedienungsperson Informationen eingeben. Diese Schalter laden Zwischenspeicher in der Schaltung 79, deren Inhalt durch einen Auslöseimpuls auf der Leitung SEL4 über die Leitungen DA ausgegeben werden kann. Bei den Schaltern SW1 und SW2 kann es sich um einen größeren Teil einer Tastatur zur Eingabe alphanumerischer Informationen über die Leitungen DA handeln. Die spezielle Ausbildung der integrierten Schaltungen in den Blöcken 78 und 79 ist hinlänglich bekannt, so daß eine weitere Erläuterung der Einrichtung nach Fig. 6 nicht erforderlich ist.
  • Fig. 7 zeigt einige Einzelheiten der in der Nebeneinrichtung 44 (Fig. 1) enthaltenen Schaltung. Wie man sieht, stellt diese Zeichnung ein Blockschaltbild mit logischen Bauelementen dar.
  • In der Praxis kann diese Schaltung jedoch zusätzliche oder andere Verknüpfungsglieder und Umkehrstufen (NICHT-Glieder) aufweisen. Die schon erwähnten Datenleitungen DA übertragen ein 8-Bit-Steuersignal und sind mit Dateneingängen eines Zwischenspeichers L4 verbunden, dessen Datenausgänge mit Dateneingängen eines Zwischenspeichers L6 verbunden sind. Die Datenausgänge des Zwischenspeichers L6 sind mit Voreinstelleingängen einer Zähleinrichtung in Form eines voreinstellbaren RUckwärtszählers 80 verbunden. Die Zwischenspeicher L4 und L6 sind integrierte Schaltungen mit jeweils acht Flipflops. Das Einspeichern von Daten wird dadurch bewirkt, daß ihren Takteingängen CL jeweils ein hohes Signal bzw. 1-Signal zugeführt wird. Die Takteingänge CL der Zwischenspeicher L4 und L6 sind jeweils mit Anschlüssen SEL und 120 verbunden. Ein Eingabe-Sperreingang DI des Zwischenspeichers L6 wird durch eine Umkehrstufe 82 gesteuert, deren Eingang mit dem Anschluß SEL verbunden ist. Das Anlegen eines Signals an den Eingabesperreingang DI des Zwischenspeichers L6 bewirkt, daß er gelöscht bzw. in allen Stellen auf 0 zurückgesetzt wird. Der Anschluß SEL ist mit einer der Leitungen SELN (Fig. 5) verbunden. Der Anschluß SEL wird ins Negative gesteuert, wenn ein neues Steuersignal erzeugt wird.
  • Der Anschluß 120 wird durch einen örtlichen Frequenzregelkreis beaufschlagt, der einen Impulsformer 84, einen Phasenvergleicher PC, einen spannungsgesteuerten Oszillator VCO und einen Frequenzteiler DIV-aufweist, Der Impulsformer 84 enthält einen entkoppelten Vergleicher, der eine Rechteckschwingung mit der gleichen Frequenz wie die der Betriebswechselspannung am Eingang 12 (siehe auch Fig. 1) erzeugt. Der spannungsgesteuerte Oszillator VCO, dessen Ausgangssignal eine Sollfrequenz von 122,88 kHz hat, beaufschlagt den Frequenzteiler DIV, der fünf Ausgangssignale erzeugt, deren Frequenzen gleich der durch 2n dividierten Frequenz des Oszillators VCO sind. So beträgt bei der Eingangsfrequenz von 122,88 kHz die Frequenz der Signale an den Ausgängen 30720, 480, 240, 120 und 60 jeweils 30720, 480, 240, 120 und 60 Hz. Die Phase des 60-Hz-Signals am Anschluß 60 wird im Vergleicher PC mit dem wechselspannungssynchronen Ausgangssignal des Impulsformers 84 verglichen. Die Ausgangsspannung des Vergleichers PC steuert den Oszillator VCO so, daß dessen Phasenlage mit der der Betriebswechselspannung am Eingang 12 in an sich bekannter Weise starr synchronisiert wird. Die Bauteile dieses Frequenzregelkreises bestehen aus integrierten Schaltungen, die im Handel erhältlich sind. Ein NOR-Verknüpfungsglied 92 bildet hier eine logische Verknüpfungseinrichtung. Das NOR-Verknüpfungsglied 92 hat acht Eingänge, die mit den Datenleitungen zwischen den Zwischenspeichern L4 und L6 verbunden sind, und erzeugt ein 1-Signal, wenn auf allen Datenleitungen ein Signal vorhanden ist.
  • Das am Anschluß 120 auftretende Signal wird dem. Auslöseeingang eines monostabilen Multivibrators 86 zugeführt, der einen Impuls mit einer Dauer von etwa 65 Mikrosekunden erzeugt. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 86 wird dem umkehrenden Takteingang C eines D-Flipflop FF4 zugeführt, dessen Anschlüsse D, S und Q jeweils mit Masse bzw. Erde, dem Ausgang der Umlcehrstufe 82 und dem einen Eingang eines NOR-VerknUpfungsgliedes 88 verbunden sind. Der andere Eingang des NOR-Verkndpfungsgliedes 88 ist mit dem Ausgang des monostabilen Multivibrators 86 und dem einen Eingang eines ODER-VerknUpfungsgliedes 90 verbunden, wobei der andere Eingang dieses ODER-VerknUpfungsgliedes 90 mit dem Ausgang eines NOR-VerknUpfungsgliedes 92 verbunden ist. Der Ausgang des NOR-Verknüpfungsgliedes 88 ist mit Rücksetzeingängen R der Zwischenspeicher Lhund L6 verbunden.
  • Der Ausgang des ODER-VerknUpfungsgliedes 90 ist mit dem Voreinstellungs-Freigabeeingang PE des Rückwärtszählers 80 verbunden, dessen Takt eingang CL mit dem Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes 94 verbunden ist. Der erwähnte Ausgang 30720 ist mit einem nichtumkehrenden Eingang des UND-VerknUpfungsgliedes 94 verbunden, dessen umkehrender Eingang mit dem Ubertragausgang CO des Zählers 80 verbunden ist. Der Übertragausgang CO beaufschlagt eine Auslöseeinrichtung, die hier als Flipflop FF5 dargestellt ist. Mit dieser ist eine Sperreinrichtung 96 verbunden, die als Phasenvergleicher dargestellt ist und ein erstes Verknüpfungsglied 100, ein zweites Verknüpfungsglied 102 und ein von diesen beaufschlagtes drittes Verknüpfungsglied 98 aufweist. Obwohl die Giieder 98, 100, 102 jeweils als NAND-, ODER- und NAND-Glied dargestellt sind, von denen das NAND-Glied 98 getrennt durch das ODER-Glied 100 und das NAND-Glied 102 beaufschlagt wird, sind auch andere Anordnungen von Verknüpfungsgliedern möglich. Der Ausgang des NAND-Gliedes 98 ist mit dem Eingang D des Flipflop FF5 verbunden.
  • Eine Polaritätsanzeigeeinrichtung ist hier als Steuereinrichtung in Form des Flipflop FF6 dargestellt.
  • Jeweils ein Eingang der Verknüpfungsglieder 100 und 102 ist mit dem Anschluß 60 verbunden, während die beiden anderen Eingänge mit dem Ausgang i (Leitung VA) des D-Flipflop FF6 verbunden sind.
  • Wie man sieht, erzeugt die Schaltung 96 ein 1-Signal auf der Leitung VC, wenn das Signal am Anschluß 60 mit dem am Ausgang Q des Flipflop FF6 in Phase ist, d.h. beide gleich (1- oder 0-Signale) sind.
  • Die Eingänge D und C des Flipflop FF6 sind jeweils mit dem Anschluß 60 und dem Ausgang Q des Flipflop FF5 verbunden. Der Eingang C des Flipflop FF5 ist mit dem Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes 104 verbunden, dessen Eingänge jeweils mit dem Ubertragausgang CO des Zählers 80 und dem Ausgang einer Begrenzungseinrichtung 106 verbunden sind. Die Einrichtung 106 wird durch die Signale an den Anschlüssen 120 und 30720 gesteuert, so daß, sie einen positiven Impuls erzeugt, dessen Tastverhältnis manuell einstellbar ist. Die Rückflanke dieses Impulses wird durch das Signal am Anschluß 120 synchronisiert.
  • Der Aufbau der Einrichtung 106 ist ähnlich dem Aufbau derjenigen Einrichtung, die mit dem Zähler 80 verbunden ist. Der RUcksetzeingang R des Flipflop FF5 ist mit dem Ausgang eines ODER-Verknüpfungsgliedes 108 verbunden, dessen Eingänge jeweils mit einem Anschluß SYSRS und dem Ausgang des ODER-Verknüpfungsgliedes 90 verbunden sind. Dem Anschluß SYSRS wird ein manuell einstellbares Ubersteuerungssignal zugeführt. Wenn dem Anschluß SYSRS ein 1-Signal zugefuhrt wird, wird der Steller 10 (Fig. 1) gesperrt.
  • Zwischen der Basis eines NPN-Transistors Q4 und dem Ausgang eines UND-Verkndpfungsgliedes 110 zu 0 liegt ein ohmscher Widerstand R32. Zwischen der Basis eines Transistors Q6 und dem Ausgang eines NOR-Verknüpfungsgliedes 112 liegt ein ohmscher Widerstand R34. Die Ausgänge Q und 4 des Flipflop FF5 sind jeweils mit einem der Eingänge der Verknüpfungsglieder 110 und 112 verbunden.
  • Die anderen beiden Eingänge dieser Verknüpfungsglieder sind gemeinsam mit dem Anschluß 60 verbunden. Die Anschlüsse P10 und P12 (siehe auch Fig. 3) sind jeweils mit den Kollektoren der Transistoren Q6 und Q4 verbunden, deren Emitter auf Masse liegen. Der Ausgang Q des Flipflop FF5 ist über eine Leitung VB mit dem Eingang C des Flipflop FF6 verbunden.
  • Nachstehend wird die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 7 zunächst unter normalen Bedingungen und dann für den Fall einer Zündfunkenbildung beschrieben. Zur Erleichterung des Verständnisses wird auf die Zeitdiagramme 8D bis 8H Bezug genommen, die die zeitlichen Beziehungen zwischen den Signalen auf den Leitungen 60, 120, VA, VB und VC darstellen.
  • Die Übertragung eines Steuersignals wird durch einen negativen Impuls am Anschluß SEL (Fig. 7) dargestellt. Es sei angenommen, daß diese Übertragung kurz vor dem Ende einer Halbwelle der Betriebswechselspannung am Eingang 12 auftritt, und zwar unter Vorwegnahme der für eine folgende Halbwelle erwünschten Regelung. Dieser negative Auslöseimpuls am Anschluß SEL wird durch die Umkehrstufe 82 umgekehrt, die den Setzeingang S des Flipflop FF4 ansteuert, so daß an dessen Ausgang Q ein 1-Signal auftritt. Dieses 1-Signal wird dem NOR-Verknüpfungsglied 88 zugeführt, so daß dieses Verknüpfungsglied den Rücksetzleitungen R der Zwischenspeicher L4 und L6 ein O-Signal zuführt. Die Rückflanke des negativen Impulses am Anschluß SEL löst den Takteingang CL des Zwischenspeichers L4 aus, so daß dieser die auf den Leitungen DA anstehenden Daten speichert.
  • Der mit der am Eingang 12 anstehenden Betriebswechselspannung phasenstarr synchronisierte Anschluß 120 erzeugt einen ins Positive gehenden Übergang am Ende der augenblicklichen Halbwelle der Betriebswechselspannung am Eingang 12. Der Anschluß 120 steuert daher den Takteingang CL des Zwischenspeichers L6 an und veranlaßt diesen, die Daten aus dem Zwischenspeicher L4 am Ende dieser und jeder folgenden Halbwelle der Betriebswechselspannung zu übernehmen. Das Signal am Anschluß 120 löst ferner den monostabilen Multivibrator 86 aus, der dem Voreinstellungsfreigabeeingang PE des Rückwärtszählers 80 über das ODER-Verknüpfungsglied 90 einen positiven Impuls zuführt. Dieser bewirkt eine Voreinstellung des Zählers 80. Die Voreinstellungseingänge des Zählers 80 sind als umkehrende oder komplementierende Eingänge dargestellt. Dementsprechend wird das binäre Komplement oder 255 minus der numerischen Ausgangsgröße des Zwischenspeichers L6 dem Zähler 80 zur Voreinstellung zugeführt.
  • Vorausgesetzt, daß die vom Zwischenspeicher L6 abgegebene binäre Zahl nicht Null war, erscheint am übertragausgang CO des Zählers 80 ein O-Signal, das dem UND- Verknüpfungsglied 94 die Übertragung des 30,72 kHz-Signals vom Anschluß 30720 zum Takteingang CL des Zählers 80 gestattet. Sobald die Ausgangssignale des monostabilen Multivibrators 86 und des ODER-Verkndpfungsgliedes 90 auf Null zurückgehen, läßt das UND-Verknüpfungsglied 94 den Zähler 80 vom voreingestellten, komplementierten Eingabewert aus mit einer Frequenz von 30,72 kHz rUckwärtszählen. Dies soll an einem Zahlenbeispiel näher erläutert werden: Wenn der Zwischenspeicher L6 die Zahl 100 abgibt, wird der Zähler 80 auf 155 voreingestellt, so daß er etwa in fünf Millisekunden bis auf Null rückwärtsgezählt hat. Die vom Zwischenspeicher L6 abgegebene Zahl ist proportional dem Stromflußwinkel des Steller 10 (Fig. 1 und 2). Sobald der Zähler 80 den Zählwert Null erreicht hat, erzeugt er am Ubertragungsausgang CO ein 1-Signal, das die weitere Zufuhr von Taktsignalen zum Zähler 80 über das UND-Verknüpfungsglied 94 sperrt.
  • Wie man sieht, erscheint am Ausgang CO des Zählers 80 ein O-Signal, wenn dem Anschluß 120 der Auslöseimpuls zugeführt wird. Dieser Übergang in den Zustand erfolgt periodisch und in jeder Halbwelle der am Eingang 12 liegenden Betriebswechselspannung einmal. Die Dauer des O-Signals am Übertragausgang CO ist proportional dem binären Komplement der im Zwischenspeicher 6 gespeicherten Daten. Da das Signal am Übertragausgang CO periodisch ist, kann es auch als ein positiver Impuls angesehen werden, dessen Dauer proportional den nicht komplementierten Daten entspricht, die aus dem Zwischenspeicher L6 ausgelesen werden.
  • Da normale Verhältnisse angenommen worden sind, sei jetzt angenommen, daß die über den Anschluß SYSRS zugeführten Signale und das Ausgangssignal der Einrichtung 106 1-Signale sind und das Ausgangssignal des NOR-Verknüpfungsgliedes 92 ein Signal ist, und zwar in allen relevanten Zeitabschnitten. Es sei ferner angenommen, daß das Flipflop FF6 zurückgesetzt ist.
  • Unter dieser Voraussetzung entspricht der nächste positive Übergang des Signals am Anschluß 60 dem Beginn einer positiven Halbwelle der Betriebswechselspannung am Eingang 12. Gleichzeitig damit erfolgt im Signal am Anschluß 120 ein positiver Übergang, während im Signal am Übertragausgang CO des Zählers 80 daraufhin ein negativer Übergang auftritt. Da die Signale am Anschluß 60 und am Ausgang Q des Flipflop FF6 jetzt in Phase sind, führt die- Schaltung 96 dem D-Eingang des Flipflop FF6 ein positives Signal zu. Der positive Übergang des Signals am Anschluß 120 bewirkt die Übertragung eines kurzen Impulses über die Bauteile 86, 90 und 108 an den Rücksetzeingang R des Flipflop FF5, so daß an dessen Ausgängen Q und Q jeweils ein 0- und ein 1-Signal auftritt. Infolgedessen führen die Verknüpfungsglieder 110 und 112 den Basen der Transistoren Q1 und Q2 jeweils Signale zu, so daß diese ohne weitere Wirkung gesperrt werden.
  • Nach Ablauf einer durch den Zähler 80 bestimmten Zeit, tritt in dessen Ubertragausgangssignal in der zuvor beschriebenen Weise ein positiver Übergang auf. Dieser Signalanstieg wird über das UND-Verknüpfungsglied 104 dem Takteingang C des Flipflop FF5 zugeführt. Da am Eingang D des Flipflop FF5 ein 1-Signal ansteht, wie bereits erwähnt wurde, bewirkt der Übergang an seinem Eingang C, daß es seinen Zustand wechselt. Da durch diesen Wechsel ein 1-Signal dem einen Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes 110 zugeführt wird und der andere Eingang des UND-Verkndpfungsgliedes 110 das 1-Signal vom Anschluß 60 erhält, steuert das UND-Verknüpfungsglied 110 jetzt den Transistor Q4 durch. Das Durchsteuern des Transistors Q4 zündet den Thyristor Q2 (Fig. 3) über den Impulstransformator T9. Auf diese Weise fließt über den Steller 10 (Fig. 1) während des Rests der augenblicklichen Halbwelle ein positiver Strom.
  • Der erwähnte Wechsel des Zustands des Flipflop FF5 bewirkt einen positiven Übergang am Takteingang C des Flipflop FF6. Da an seinem Eingang D noch ein 1-Signal ansteht, wechselt das Flipflop FF6 ebenfalls seinen Zustand, so daß es an seinem Ausgang Q ein O-Signal abgibt. Da dieses Ausgangssignal jetzt mit dem Signal am Anschluß 60 außer Phase ist, führt die Schaltung 96 dem Eingang D des Flipflop FF5 ein O-Signal zu, ohne daß dies eine weitere Wirkung hätte.
  • Zu Beginn der nächsten Halbwelle der am Eingang 12 liegenden Betriebswechselspannung erscheint in den Signalen an den Anschlüsseln 60 und 120 ein negativer bzw. positiver Ubergang.
  • Ähnlich wie in der vorhergehenden Halbwelle wird das Flipflop FF5 wieder zurückgesetzt. Nach diesem Wechsel ist das Signal am Anschluß 60 wieder mit dem Signal am Ausgang Q des Flipflop FF6 in Phase, so daß die Schaltung 96 dem Eingang D des Flipflop FF5 ein 1-Signal zuführt. In ähnlicher Weise wie vorher erzeugt der Zähler 80 an seinem Ubertragausgang CO während einer Zeit, die der durch den Zwischenspeicher L6 voreingestellten Zahl entspricht, ein O-Signal. Wenn dieses Signal am Ubertragausgang CO schließlich wieder einen positiven Übergang ausführt, wird dieser über das UND-Verknüpfungsglied 104 dem Takteingang C des Flipflop FF5 zugeführt. Da seinem Eingang D jetzt ein 1-Signal zugeführt wird, wechselt das Flipflop FF5 seinen Zustand, so daß es dem einen Eingang des.NOR-Verknüpfungsgliedes 112 ein O-Signal zuführt, wobei dem anderen Eingang dieses NOR-VerknUpfungsgliedes 112 ebenfalls ein O-Signal vom Anschluß 60 zugeführt wird. Infolgedessen steuert das Verknüpfungsglied 112 den Transistor Q6 und dieser wiederum den Thyristor Q1 (Fig. 3) durch. Über den durchgesteuerten Thyristor Ql fließt nunmehr während des Rests der augenblicklichen Halbwelle ein negativer Strom. Der gerade erwähnte Zustandswechsel des Flipflop FF5 bewirkt ferner, daß das Signal an seinem Ausgang Q den Takteingang C des Flipflop FF6 auslöst, so daß das Flipflop FF6 ebenfalls kippt bzw. seinen Zustand wechselt. Da das Signal am Ausgang Q des Flipflop FF6 dadurch mit dem Signal am Anschluß 60 außer Phase kommt, führt die Schaltung 96 dem Eingang D des Flipflop FF5 ein O-Signal zu, ohne daß dies eine Wirkung hat. In diesem Zustand ist die Vorrichtung so vorbereitet, daß sie einen weiteren Zyklus in der beschriebenen Weise durchlaufen kann. So kommt mit Beginn der nächsten Halbwelle das Signal am Anschluß 60 wieder mit dem Signal am Ausgang Q des Flipflop FF6 in Phase.
  • Es sei jetzt angenommen, daß anstelle eines andauernden normalen Betriebs eine Funkenbildung vor und während der folgenden Halbwelle auftritt. Dadurch wird der Transformator T1 (Fig. 1) überlastet und in die Sättigung getrieben. Daraufhin führt die Quelle 22 (Fig. 1) den Leitungen DA (Fig. 3) ein binäres 0-Signal zu. Dieses O-Signal wird kurz vor Beginn dieser nächsten Halbwelle in die Zwischenspeicher L4 und L6 übertragen. Infolgedessen sind die Eingangssignale des NOR-Verknüpfungsgliedes 92 alle null, so daß es ein l-Signalerzeugt. Unabhängig davon, ob der Zähler 80 gerade zählt, wird dieses 1-Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 92 über das Verknüpfungsglied 90 übertragen, so daß der Zähler 80 vor dieser nächsten Halbwelle auf seinen maximalen Zählwert eingestellt wird. Da ferner vorausgesetzt war, daß die Funken vor und während dieser nächsten Halbwelle andauern, bleibt auch das 1-Ausgangssignal des NOR-Verknüpfungsgliedes 92 vorhanden. Infolgedessen bleibt auch das Ausgangssignal am Übertragausgang CO des Zählers 80 während dieser gesamten Halbwelle null.
  • Da das Flipflop FF5 in dieser nächsten Halbwelle nicht ausgelöst wird, wechselt weder dieses noch das Flipflop FF6 seinen Zustand. Nach Ablauf dieser Halbwelle geraten daher das Signal am Anschluß 60 und das Signal am Ausgang Q des Flipflop FF6 außer Phase. Daraufhin führt die Schaltung 96 dem Eingang D des Flipflop FF5 ein O-Signal zu. Solange wie dieses Signal am Eingang D andauert, kann das Flipflop FF5 nicht kippen, so daß die Transistoren Q4 und Q6 gesperrt bleiben und den Steller 10 (Fig. 1 und 3) gesperrt halten. Wenn daher das Verknüpfungsglied 92 (Fig. 7) den Steller 10 (Fig. 1) eine Halbwelle lang sperrt, wird die Betriebsleistung bzw. Stromversorgung in der nächsten Halbwelle nicht wieder eingeschaltet. Bevor daher nicht die Phasengleichheit zwischen den Signalen am Anschluß 60 und Ausgang Q des Flipflop FF6 wieder hergestellt ist, wird ein normaler Betrieb verhindert. Auf diese Weise stellt der gerade beschriebene Phasenvergleich sichter, daß belm WiedereLnschnlten der Stromversorgung dies zoitlich no gesteuert wird, daß der Strom nach dem Wiedereinichalt:en der schiedenen Toleranzen und Nenndaten zur Erzielung der gewünschten Genauigkeit, Leistung, Geschwindigkeit usw. verwendet werden. Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann daher in verschiedener Hinsicht abgewandelt, geändert und ersetzt werden, und in einigen Fällen können einige Merkmale der Erfindung ohne die entsprechenden anderen Merkmale verwendet werden. Leerseite

Claims (6)

  1. Patentansprüche 1. Elektrostatische Gasreinigungsvorrichtung mit einem Spannungsteller, der aus einer Betrieb swechsel spannung eine Ausgangsspannung erzeugt, die sich in Abhängigkeit von einem Steuersignal ändert, und mit einer Hochspannungseinrichtung, gekennzeichnet durch: eine Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18), die durch den Spannungsteller (10) beaufschlagt wird und eine veränderbare Hochspannung erzeugt, und eine Regeleinrichtung (42 - 44, COM) zum Erzeugen und Verändern des Steuersignals, wobei die Regeleinrichtung derart betreibbar ist, daß sie die Ansteuerung der Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18) in Abhängigkeit davon unterdrückt, daß ihre Belastung einen vorbestimmten Grenzwert während eines vorbestimmten Grenzintevalls überschreitet, und nach diesem Grenzintervall die Ansteuerung der Hochspannungswandlereinrichtung durch die nächste Halbwelle der Betriebswechselspannung, deren Polarität entgegengesetzt zu der am Beginn des Grenzintervalls ist, wiederherstellt, so daß die Vorrichtung rasch wieder stabilisiert ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein leitfähiges Element (16) mit der Hochspannungswandlereinrichtung (TI, 18) verbunden und in Abhängigkeit von Anderungen der Aussteuerung der Hochspannungswandlereinrichtung zur Erzeugung einer Hochspannung leitend ist, wobei das Steuer signal von der Spannung an dem leitfähigen Element (16) abhängig ist.
  3. 3. Vorrichtung n"ch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) aufweist: eine Speichereinrichtung (L1) zum Erzeugen eines Bezugssignals in Abhängigkeit von mindestens einem früheren Wert der Spannung am leitfähigen Element (16), wobei die Regeleinrichtung das Steuersignal mit einer Größe erzeugt, die in einer vorbestimmten Beziehung zum Bezugssignal und dem augenblicklichen Wert der Spannung an dem leitfähigen Element (16) steht, so daß die Gasreinigungsvorrichtung auf Parameter anspricht, die das Bevorstehen einer Hochspannungsfunkenbildung anzeigen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Element (16) überwiegend induktiv ist und daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) das Steuersignal in Richtung auf eine Verringerung des Ausgangsstroms des Steller (10) in Abhängigkeit von einer einen vorbestimmten Betrag überschreitenden Zunahme der Spannung an dem leitfähigen Element ändert.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steller (10) einen Hochspannungstransformator (T1) und das leitfähige Element eine mit dem Transformator in Reihe geschaltete lineare Drosselspule (16) aufweist
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) aufweist: eine auslösbare Überwachungseinrichtung (AD) zum wiederholten Erzeugen eines ausgelösten Signals in Abhängigkeit von der Spannung am leitfähigen Element (16) beim Auslösen der Uberwachungseinrichtung (At)).
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a dur c h g e k e n n z e 1 c h n e t daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) auf eine Anderung zwischen zwei aufeinanderfolgenden ausgelösten Signalen anspricht und daß das erste der beiden aufeinanderfolgenden Signale in der Speichereinrichtung gespeichert wird.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (42 - 44, coM) eine mit dem leitfähigen Element (16) verbundene Integratoreinrichtung zum Erzeugen eines das Zeitintervall der Spannung am leitfähigen Element darstellenden Signals aufweist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung eine mit dem leitfähigen Element (16) verbundene Eingangsfiltereinrichtung (43) zum Unterdrücken von Frequenzkomponenten mit einem vorbestimmten Spektrum aufweist.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Hochspannungsmeßeinrichtung (R8 - R14) zur Übertragung eines Signals an die Regeleinrichtung, das die Größe der von der Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18) erzeugten Spannung darstellt, wobei die Regeleinrichtung bewirkt, daß das Steuersignal in Abhängigkeit von einer gleichlaufenden Zunahme der von der Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18) erzeugten Spannung schrittweise vorverschoben wird.
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) die Richtung der Anderung des Steuersignals in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Abnahme der von der Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18) erzeugten Spannung umkehrt.
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, g e k e n nbz e i c h n e t d u r c h eine den Steller (10) in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Wert des Steuersignals- sperrende logische Einrichtung, wobei der vorbestimmte Wert in Abhängigkeit von einer solchen Abnahme der von der .Spannungswanalereinrichtung (T1, 18) erzeugten Spannung auftritt, die einer Funkenbildung entspricht.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n-z e i c h n e t daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) eine Zeitgebereinrichtung (MX) zum Auslösen der Überwachungseinrichtung (AD) mit einer Frequenz, die der Frequenz der Betriebswechselspannung proportional ist, aufweist.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgebereinrichtung (IYX) die Uberwachungseinrichtung (AD) in der letzten Hälfte jeder Halbwelle der Betriebswechselspannung auslöst.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung aufweist: eine Polaritätsanzeigeeinrichtung (FF6) zum Erzeugen eines Polaritätssignals, das die Polarität des zuletzt durch den Steller (10) geflossenen Stroms anzeigt, und eine Sperreinrichtung (-96), die den Steller (10) solange sperrt, bis der Wechselstrom seine Polarität in bezug auf das Polaritätssignal umkehrt, so daß einer Stromversorgungsunterbrechung, die durch das Steuersignal bewirkt wurde, eine Fortsetzung der Stromversorgung mit einer Polarität folgt, die zu derjenigen entgegengesetzt ist, die vor der Stromversorgungsunterbrechung vorhanden war.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 15, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Wechselstrom aus positiven und negativen Halbwellen besteht und die Polaritätsanzeigeeinrichtung (FF6) aufweist: eine Steuereinrichtung mit einem ersten und einem zweiten Zustand, wobei die Steuereinrichtung so betreibbar ist, daß sie während der positiven und negativen Halbwellen jeweils den ersten bzw. zweiten Zustand einnimmt, und zwar in Abhängigkeit vom Stromfluß durch den Steller (10), wobei die Sperreinrichtung (96) aufweist: einen Phasenvergleicher zum Verhindern der Auslösung des Stromflusses durch den Steller (10) bei Koinzidenz des ersten und zweiten Zustands jeweils mit den positiven und negativen Halbwellen des Wechselstroms.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenvergleicher (96) aufweist: ein erstes Verknüpfungsglied (100) zum Erzeugen eines ersten Signals in Abhängigkeit vom Auftreten des zweiten Zustands während der positiven Halbwelle des Wechselstroms; ein zweites Verknüpfungsglied (102) zum Erzeugen eines zweiten Signals in Abhängigkeit vom Auftreten des ersten Zustands während der negativen Halbwelle des Wechselstroms und ein drittes Verknüpfungsglied (98) zum Verhindern der Auslösung des Stromflusses durch den Steller (10) in Abhängigkeit vom ersten und zweiten Signal.
    18. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) aufweist: eine Zähleinrichtung (80), die zu Beginn jeder Halbwelle des Wechselstroms mit einer vorbestimmten Taktfrequenz eine Zahl auszählt, die der Größe des Steuersignals entspricht, und eine Auslöseeinrichtung mit einem Auslöse- und einem Anhaltezustand, die bei Abwesenheit des ersten und zweiten Eingangssignals des dritten Verknüpfungsgliedes (98) am Ende der Zählung der Zähleinrichtung (80) in den Auslösezustand übergeht und am Ende jeder Halbwelle des Wechselstroms in den Anhaltezustand zurückkehrt.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Abnahme der Größe der veränderbaren Hochspannung in ihren Anhaltezustand umgesteuert wird.
    20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer signal ein digitales Mehrbit-Signal ist und die Regeleinrichtung eine logische Verknüpfungseinrichtung aufweist, die die Auslöseeinrichtung in ihren Anhaltezustand steuert, wenn das Steuersignal ein vorbestimmtes digitales Zeichen darstellt, das einer Funkenbildung in dem Gasreiniger entspricht.
    21. Verfahren zum Andern der von einer Hochspannungswandlereinrichtung einer elektrostatischen Gasreinigungsvorrichtung erzeugten Hochspannung, wobei die Wandlereinrichtung durch einen Spannungsteller beaufschlagt wird, dessen Ausgangsgröße sich in Abhängigkeit von einem Steuersignal ändert und wobei die Wandlereinrichtung mit einem leitfähigen Element verbunden ist, das in einem Ausmaß leitend ist, das der Aussteuerung der Wandlereinrichtung zur Erzeugung der Hochspannung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß anfänglich die Spannung an dem leitfähigen Element gemessen wird, daß dann das Steuersignal in einer Richtung geandert wird, in der die Aussteuerung der iiochspannungswandlereinrichtung zunimmt, daß dann die Spannung an dem leitfähigen Element nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls nach der anfänglichen Messung erneut gemessen wird und daß dann das Steuersignal in einer Richtung geändert wird, in der die Ausgangsgröße des Stellers in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Änderung der Spannung am leitfähigen Element über das vorbestimmte Intervall geändert wird.
    22. Verfahren nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Änderung ein vorbestimmtes Inkrement der Größe der Spannung am leitfähigen Element ist.
    23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Änderung der Ausgangsgröße der Hochspannungswandlereinrichtung über das vorbestimmte Intervall gemessen und das Steuersignal in Richtung auf eine Abnahme der Ausgangsgröße des Stellers in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Abnahme der Ausgangsgröße der Hochspannungswandlereinrichtung über das vorbestimmte Intervall geändert wird, so daß Rückkoronaentladungseffekte verringert werden.
    24. Verfahren nach Anspruch 23, d a d u r c g e k e n n z e i c h n e t daß die Anderung des Steuersignals über das vorbestimmte Intervall in einer vorbestimmten Beziehung zu der Abnahme der Ausgangsgröße der Hochspannungswandlereinrichtung steht und daß eine solche Abnahme der Ausgangsgröße der Hochspannungswandlereinrichtung, die die vorbestimmte Abnahme und einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, eine Verringerung des Steuersignals auf einen Rückstellwert zur Folge hat, bei dem die Funkenbildung in der Gasreinigungsvorrichtung aufhört.
    25. Verfahren nach Anspruch 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das Steuersignal zumindest solange auf dem RUckstellwert gehalten wird, bis die Ausgangsgröße der Hochspannungswandlereinrichtung einen vorbestimmten Löschwert unterschreitet.
    26. Elektrostatische Gasreinigungsvorrichtung mit einem Spannungsteller, der aus einer Betriebsspannung eine Ausgangsspannung erzeugt, die sich in Abhängigkeit von einem Steuersignal ändert, und mit einer Hochspannungseinrichtung, gekennzeichnet durch: eine Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18), die durch den Spannungsteller (10) beaufschlagt wird und eine veränderbare Hochspannung erzeugt, ein leitfähiges Element, das mit der Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18) verbunden ist und in Abhängigkeit von Änderungen der Aussteuerung der Hochspannungswandlereinrichtung zur Erzeugung einer Hochspannung leitend ist, und eine Regeleinrichtung (42 - 44, COM), die in Abhängigkeit von der Spannung an dem leitfähigen Element (16) das Steuersignal erzeugt, wobei die Regeleinrichtung (42 - 44, COM)- aufweist: eine Speichereinrichtung zum Erzeugen eines Bezugssignals in Abhängigkeit von mindestens einem früheren Wert der Spannung am leitfähigen Element (16), wobei die Regeleinrichtung das Steuersignal mit einer Größe erzeugt, die in einer vorbestimmten Beziehung zum Bezugssignal und dem augenblicklichen Wert der Spannung an dem leitfähigen Element 16) steht, so daß die Gasreinigungsvorrichtung auf Parameter anspricht, die das Bevorstehen einer Hochspannungsfunkenbildung anzeigen.
    27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung aufweist: eine auslösbare Uberwachungseinrichtung (AD) zum wiederholten Erzeugen ausgelöster Signale, die die Größe der Spannung an dem leitfähigen Element (16) in sich wiederholenden Zeitpunkten darstellen.
    28. Vorrichtung nach Anspruch 27 dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) auf eine Abweichung zwischen zwei aufeinanderfolgenden ausgelösten Signalen anspricht und daß das frühere der beiden aufeinanderfolgenden Signale in der Speichereinrichtung (21) gespeichert wird.
    29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Element (16) überwiegend induktiv ist und daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) das Steuersignal in Richtung auf eine Verringerung der Ausgangsgröße des Stellers (10) in Abhängigkeit von einer einen vorbestimmten Betrag Uberschreitenden Zunahme der Spannung an dem leitfähigen Element ändert.
    30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18) einen Hochspannungstransformator (T1) und das leitfähige Element eine mit dem Transformator in Reihe geschaltete lineare Drosselspule (16) aufweist.
    31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) eine mit dem leitfähigen Element (16) verbundene Integratoreinrichtung zum Erzeugen eines das Zeitintervall der Spannung am leitfähigen Element darstellenden Signals aufweist.
    32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (42 - 44, GOM) eine mit dem leitfähigen Element (16) verbundene Eingangsfiltereinrichtung (43) zum Unterdrücken von Frequenzkomponenten mit einem vorbestimmten Spektrum aufweist.
    35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 32, gekennzeichnet durch eine Hochspannungsmeßeinrichtung (R8 - R14) zur Übertragung eines Signals an die Regeleinrichtung, das die Größe der von der Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18) erzeugten Spannung darstellt, wobei die Regeleinrichtung bewirkt, daß das Steuersignal in Abhängigkeit von einer gleichlaufenden Zunahme der von der Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18) erzeugten Spannung schrittweise vorverschoben wird.
    34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) die Richtung der Änderung des Steuersignals in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Abnahme der von der Hochspannungswandlereinrichtung (T1, 18) erzeugten Spannung umkehrt.
    35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 34, gekennzeichnet durch eine den Steller (10) in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Wert des Steuersignals sperrende Einrichtung, wobei der vorbestimmte Wert in Abhängigkeit von einer solchen Abnahme der von der Spannungswandlereinrichtung (T1, 18) erzeugten Spannung auftritt, die einer Funkenbildung entspricht.
    36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung eine Wechselspannung ist und die Regeleinrichtung (42 - 44, COM) eine Zeitgebereinrichtung (MX) zum Auslösen der Uberwachungseinrichtung (AD) mit einer Frequenz, die der Frequenz der Betriebsspannung proportional ist, aufweist.
    37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgebereinrichtung (MX) die Uberwachungseinrich tung (AD) in der letzten Hälfte jeder Halbwelle der Betriebsspannung auslöst.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987001306A1 (fr) * 1985-08-30 1987-03-12 Robert Bosch Gmbh Circuit de reglage de l'alimentation haute tension d'un filtre electrostatique

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3959715A (en) * 1972-11-16 1976-05-25 Dresser Industries, Inc. Automatic controller for electrostatic precipitator
US4138232A (en) * 1975-09-09 1979-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Detector for detecting voltage breakdowns on the high-voltage side of an electric precipitator
US4160202A (en) * 1976-12-15 1979-07-03 Dresser Industries, Inc. Analogue automatic voltage controller

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3959715A (en) * 1972-11-16 1976-05-25 Dresser Industries, Inc. Automatic controller for electrostatic precipitator
US4138232A (en) * 1975-09-09 1979-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Detector for detecting voltage breakdowns on the high-voltage side of an electric precipitator
US4160202A (en) * 1976-12-15 1979-07-03 Dresser Industries, Inc. Analogue automatic voltage controller

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987001306A1 (fr) * 1985-08-30 1987-03-12 Robert Bosch Gmbh Circuit de reglage de l'alimentation haute tension d'un filtre electrostatique

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