DE2605500A1

DE2605500A1 - Small duty cycle current limiter - has logic circuit delaying start signal for next cycle according to load current integral valve

Info

Publication number: DE2605500A1
Application number: DE19762605500
Authority: DE
Inventors: Hans Hamacher; Dieter Dipl Phys Walter
Original assignee: GIESENHAGEN KG
Current assignee: GIESENHAGEN KG
Priority date: 1976-02-12
Filing date: 1976-02-12
Publication date: 1977-08-18

Abstract

A current limiting circuit using an intermittent operating method with small duty cycle, in partic. an impulse operating method with phase control, is designed so that the time interval between successive pulse groups is large w.r.t. the duration of the pulse groups. In each operating cycle the current in the load is integrated and compared with a defined max. value. The current-time integral is retained after the on cycle. A logic circuit is used to delay the start signal for the next on cycle according to the integral value. After the comparator detects an integral greater than the threshold level the start signal delay is regenerated from one interval to the next in steps.

Description

Schaltung zur Strombegrenzung Circuit for current limitation

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltung zur Strombegrenzung bei Intervallbetrieb mit geringer Einschaltdauer, insbesonder bei Impulsbetrieb mit Phasenanschnittssteuerung.The present invention relates to a circuit for limiting current in intermittent operation with low duty cycle, especially in impulse operation with phase control.

Bei der Entnahme von Wasser aus Flüssen oder Seen, sei es zur Trinkwasserentnahme oder bei Kühlwassereinläufen von Kraftwerken, besteht das Problem, das angesaugte Wasser frei von Fischen zu halten. t)ies geschah friiher mittels Gitter oder Rechen, die für die Abhaitung von anderen Fremdkörpern ohnehin erforderlich waren. Da das Wasser mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit einströmt, konnten die Fische nicht entweichen iind verfangen sich in den Rechen. Dies fiihrte teilweise zu Schäden im Fischbestand in der Größenordnung von Tonnen pro Tag. Darjiber hinaus war es erforderlich, die Fischkadaver aus den Rechen zu entfernen und zu vernichten. Es besteht deshalb das Bestreben, die Fische so rechtzeitig von der Einlaufstelle ahziiweisen, daß auch kleinere Fische noch gegen die Strömung schwimmen können.When drawing water from rivers or lakes, be it for drinking water or with cooling water inlets of power plants, there is the problem that the sucked in Keep water free from fish. t) this happened earlier by means of grids or rakes, which were necessary for the protection from other foreign bodies anyway. Since that When the water flows in at a relatively high speed, the fish could not escape and get caught in the rake. This partially led to damage in the fish population in the order of tons per day. Beyond that it was required to remove the fish carcasses from the rake and destroy them. It there is therefore an effort to send the fish away from the entry point in good time, that even smaller fish can swim against the current.

Es ist in der Technik bekannt, daß Fische auf niederfrequente Wechselspannungen ansprechen, und zwar werden sie durch Wechselspannungen ab 15 Hz bis 16 Hz angelockt, dagegen von Spannungen von ca. 3 Hz abgestoßen. Besonders wirksam erwiesen sich dabei Spannungsformen, wie in Figur l dargestellt. Aus einer 50-Hz-Wechselspannung wird Je eine positive und eine negative Halbwelle mit Phasenanschnitt bei 90 Hz herausgeschnitten. Darauf erfolgt eine Pause von ca. 300 msek. Die Höhe der Spannung richtet sich nach der Entfernung der Elektroden vor der Einlaufstelle. Ein üblicher Wert ist z.B. 400 Volt, wobei ein Strom von etwa 1000 Amp. Scheitel-Wert entsteht.It is known in the art that fish respond to low frequency AC voltages respond, namely they are attracted by alternating voltages from 15 Hz to 16 Hz, on the other hand repelled by voltages of approx. 3 Hz. They were found to be particularly effective voltage forms as shown in FIG. From a 50 Hz AC voltage is a positive and a negative half-wave with phase angle at 90 Hz cut out. This is followed by a pause of approx. 300 msec. The level of tension depends on the removal of the electrodes in front of the entry point. A common one The value is e.g. 400 volts, with a current of around 1000 amps.

Eine gewisse Schwierigkeit macht bei einer oI eben Schaltung die Strombegrenzung, die zum Schutz der steuernden Halbleiterelemente notwendig ist. Die Anwendung eines üblichen Stromreglers ist praktisch nicht möglich, weil <lie Tni Interrierungszeit extrem lang sein muß, damit die Regelwirkung von einem Stromstoß zum nächsten anhält. Dies hätte zur Folge, daß anch die Ansprechzeit der Regler 711 lange wäre.A certain difficulty in an oI circuit is the current limitation, which is necessary to protect the controlling semiconductor elements. The application of a conventional current regulator is practically not possible, because <the interval time must be extremely long so that the control effect lasts from one current surge to the next. This would mean that the response time of the controller 711 would also be long.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Strombegrenzung bei Spannungsanschnittssteuerungen anzugeben, die im Intervallbetrieb gefahren werden und bei denen der Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsgruppen groß ist gegen die Dauer der Impulsgruppe.The present invention is therefore based on the object of a Specify current limitation for voltage control controls that operate in interval mode are driven and where the time between two consecutive pulse groups is large compared to the duration of the pulse group.

Die vorliegende Erfindung besteht demgemäß in einer Schaltung zur Strombegrenzung bei Spannungsanschnittssteuerungen im Intervallbetrieb mit geringer Einschaltdauer, wobei der den, jeweiligen Einschaltintervall entsprechende Stromwert an der Last über der Einschaltdauer aufintegriert und mit einem vorgebbaren Höchstwert verglichen wird. Die erfindungsgemäße Schaltung unterscheidet sich von den bisher bekannten dadurch 1 daß das ermittelte Stromzeitintegral nach dem Einschalten festgehalten und einer eine logische Schaltung das vom Spannungsregler gegebene Ziindsi gnal des nächsten Einschaltintervalles fiir ein Stellglied entsprechend dem Maß des festgehaltenen Integrales verzögert freigegehen wird und daß nach dem Auftreten eines Uberstromes die dadurch ausgelöste Verzögerung des Zündsignals von einem Intervall zum folgenden in vorgebbaren Schritten wieder abgebaut wird.The present invention accordingly consists in a circuit for Current limitation for voltage angle controls in intermittent operation with lower Switch-on duration, the current value corresponding to the respective switch-on interval integrated into the load over the duty cycle and with a specifiable maximum value is compared. The circuit according to the invention differs from the previous ones known thereby 1 that the determined current time integral held after switching on and a logic circuit, the Ziindsi signal given by the voltage regulator of the next switch-on interval for an actuator according to the amount of the recorded Integral is released with a delay and that after the occurrence of an overcurrent the resulting delay of the ignition signal from one interval to the next is reduced again in specifiable steps.

Die Figur 2 zeigt als Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung nach der Erfindung.FIG. 2 shows, as a block diagram, an exemplary embodiment of a Circuit according to the invention.

Aus dem Netz 1 wird über ein Stell glied 2 ein Stromstoß auf di.e Last 3 gegeben. Bei 4 wird der entsprechende Stromwert erfaßt und einem Integrator 5 zugeleitet. Das vom Integrator 5 ermittelte Strom-7eit-Integral wird dort mit einem vorgebbaren Maximalwert verglichen. Überschreitet der Ist-Wert den Soll-Wert, wird ein entsprechender Betrag dem A-D-Wandler 6 gemeldet. Dieser gibt die zugehörige Digitalzahl an die Strombegrenzungsschaltung 7. Letztere ist wie der Stromintegrator 5 ebenfalls von der Synchronisierung 8 synchronisiert und teilt mit Hilfe eines Zählers jede Halbwelle in beispielsweise 16 Stufen von ca. 0,6 msek. Dauer ein. Die Anzahl dieser Stufen richtet sich nach dem vorliegenden Anwendungsfall. Bei geringer Stufenzahl bietet sich der Vorteil, daß der Wandler 6 einfade und billig gehalten werden kann. Wird der vorgeschriebene Maximalwert des Stromes überschriten, so wird je nach Höhe der Überschreibung der vom Spannungsregler 9 festgelegte Zündzeitpunkt durch die Strombegrenzungsschaltung 7 um so viel Stufen verzögert, daß der für die nächste Halbwelle zu erwartende Strom etwa wieder dem Nennstrom entspricht. Bei Wegfall des Überstromes wird der Zündzeitpunkt schrittweise auf den ursprünglichen vom Spannungsregler 9 vorgeschriebenen Wet zurückgenommen, so daß der Vollstrom erst wieder nach einer vorgebbaren Anzahl von Einschaltungen erreicht wird. Die Anzahl der Schritte richtet sich dabei nach dem Auflösungsvermögen das Analog-Digital-Wendlers 6. über den Spannungsregler 9 gehen dementsprechend über einen Steuersatz 10 Zündbefehle an das Stellglied 2.A current surge to di.e is generated from the network 1 via an actuator 2 Load 3 given. At 4 the corresponding current value is detected and an integrator 5 forwarded. The current-7eit integral determined by the integrator 5 is included there a specifiable Maximum value compared. Exceeds the actual value the setpoint value, a corresponding amount is reported to the A-D converter 6. This gives the associated digital number to the current limiting circuit 7. The latter is how the current integrator 5 is also synchronized by the synchronization 8 and With the help of a counter, divides each half-wave into, for example, 16 steps of approx. 0.6 msec. Duration a. The number of these stages depends on the present Use case. With a small number of stages, there is the advantage that the converter 6 can be kept simple and cheap. Becomes the prescribed maximum value of the current are exceeded, the voltage regulator 9 determined ignition point by the current limiting circuit 7 by so many steps delayed that the current to be expected for the next half-wave again about the Rated current. When the overcurrent disappears, the ignition point is gradual withdrawn to the original wet prescribed by the voltage regulator 9, so that the full current only again after a predeterminable number of switch-ons is achieved. The number of steps depends on the resolution the analog-digital Wendlers 6. via the voltage regulator 9 go accordingly 10 ignition commands to actuator 2 via a control set.

Diese erfindungsgemäße Schaltung eignet sich besonders für elektrische Vorrichtungen zur Abwehr von Fischen, wie eingangs der Beschreibung erwähnt.This circuit according to the invention is particularly suitable for electrical Devices for repelling fish, as mentioned at the beginning of the description.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung für solche Betriebsformen, bei denen das Einschaltintervall mehrere Vollwellen umfaßt, wie dies etwa in Figur 3 dargestellt ist, erfolgt die Stromrücknahme, bzw. die schrittweise Stromzugabe durch Weglassen bzw. Zusetzen einzelner Halbwellen von einem Einschaltintervall zum anderen.In a further embodiment of the circuit according to the invention for those types of operation in which the switch-on interval comprises several full waves, As shown in FIG. 3, for example, the current is withdrawn, or it is carried out step-by-step Current addition by omitting or adding individual half-waves from a switch-on interval on the other hand.

Claims

Claims 1. Circuit for current limitation in voltage control in intermittent operation with a short duty cycle, with the in the respective switch-on interval pending current value at the load integrated over the duty cycle and with a predeterminable maximum value is compared, characterized in that it averaged Current-time integral recorded after switching on and a logic circuit the ignition signal given by the voltage regulator for the next switch-on interval a steep member is released with a delay according to the measure of the recorded integral iind that after the occurrence of an overcurrent the delay triggered thereby of the ignition signal from a Tinterval.l to the following in steps that can be taken again is dismantled.

2. A circuit according to claim 1, characterized in that the switch-on interval comprises several full waves and the gradual reduction of the ignition delay within made of the same switch-on interval from one ignited half-wave to the other will.

3. A circuit according to claim 1, characterized by its application to electrical devices for repelling fish at water intake points, e.g. before cooling water inlets of power plants.