DE1438397C - Statischer Frequenzumformer - Google Patents

Description

mit der Leitung 9 verbunden sind, die als der positive Pol der Gleichrichterstufe aufgefaßt werden kann, können durch einen Steuerkreis A bei jeder Halbwelle derart gezündet werden, daß die Gleichrichterbrückenschaltung wie eine normale Brückenschaltung arbeitet. Bleiben die Zündimpulse von dem Steuerkreis A aus, kann keine Gleichspannung mehr erzeugt werden, so daß auch das an die Primärwicklung 2 angeschlossene Netz durch den Umformer nicht mehr belastet wird. Die Erzeugung der Zündimpulse in dem Steuerkreis A soll später erläutert werden.

Die beiden nicht steuerbaren Gleichrichterelemente 5 und 6 sind an eine Leitung 10 angeschlossen, die den negativen Pol des gleichstromseitigen Ausganges der Gleichrichterstufe darstellt. Zwischen den beiden Polen bzw. den Leitungen 9 und 10 ist in bekannter Weise ein Glättungskondensator 11 vorgesehen. Die Leitungen 9 und 10 führen den in der Gleichrichterstufe erzeugten Gleichstrom einer Wechselrichterstufe zu, in welcher diese Gleichspannung in eine Wechselspannung mit einstellbarer Frequenz verwandelt wird.

Die Wechselrichterstufe enthält einen Ausgangstransformator 12, der eine Primärwicklung 13 und eine Sekundär- bzw. Ausgangswicklung 14 aufweist. Die Sekundärwicklung kann direkt mit dem Verbraucher, z. B. mit dem Funkenspalt einer Werkzeugmaschine, verbunden sein. Die Primärwicklung 13 besitzt eine Mittelanzapfung 15, welche die Wicklung 13 in die Wicklungsteile 13 α und 13 b aufteilt. Die den Pluspol der Gleichrichterstufe darstellende Leitung 9 ist mit der Mittelanzapfung 15 der Primärwicklung 13 verbunden, während die den Minuspol der Gleichrichterstufe darstellende Leitung 10 über eine Drossel 17 mit einer Leitung 18 verbunden ist, die an die Kathoden von zwei steuerbaren Gleichrichterelementen 20 und 21 angeschlossen ist. Die steuerbaren Gleichrichterelemente 20 und 21 sind im Prinzip gleich ausgebildet wie die steuerbaren Gleichrichterelemente 7 und 8 der Gleichrichterstufe. Die Anoden der steuerbaren Gleichrichterelemente 20 und 21 sind mit je einem Endpunkt der Primärwicklung 13 des Ausgangstransformators 12 über die Leitungen 22 bzw. 23 verbunden. Zwischen den Leitungen 22 und 23 ist fernerhin ein Kondensator 29 eingeschaltet, der die Kommutierung bewirkt, wie dies nachfolgend erläutert werden soll.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Wechselrichterstufe sei angenommen, daß zu einem vorgegebenen Zeitpunkt das steuerbare Gleichrichterelement 21 gezündet werde, so daß ein Strom in der Richtung des Pfeiles 21' fließen kann. Der Strom fließt dabei von dem positiven Pol der Gleichrichterstufe, d. h. der Leitung 9, über den Transformatorwicklungsteil 13 b, die Leitung 23, das steuerbare Gleichrichterelement 21, die Leitung 18, die Drossel 17 und die Leitung 10 zu dem negativen Ausgangspol der Gleichrichterstufe. Der Strom fließt somit in den mit II bezeichneten Stromkreis, wobei zufolge der mit dem Stromanstieg verbundenen Flußänderung in der Sekundärwicklung 14 des Transformators eine Spannung induziert wird. Gleichzeitig wird auch in dem anderen Wicklungsteil der Primärwicklung, d. h. in der Wicklung 13 a, eine Spannung induziert, so daß sich an den Enden der Gesamtwicklung 13 eine Spannung mit der Polarität ausbildet, die durch in Klammer gesetzte Zeichen (+) und (—) angezeigt ist. Entsprechend lädt sich auch der Kondensator 29 auf. Es ist somit zu ersehen, daß an dem zu diesem Zeitpunkt gesperrten steuerbaren Gleichrichterelement 21 in der Sperrichtung eine Spannung liegt, die der doppelten Ausgangsspannung der Gleichrichterstufe entspricht. Die steuerbaren Gleichrichterelemente 20 und 21 müssen somit derart dimensioniert sein, daß sie dieser doppelten Spannung widerstehen können.

Es sei nun angenommen, daß das Gleichrichterelement 20 gezündet wird, so daß dessen Widerstand in der Durchlaßrichtung vernachlässigbar klein wird. An dem steuerbaren Gleichrichterelement 21 liegt somit kurzzeitig die in dem Kondensator 29 gespeicherte Spannung, und zwar in der Sperrichtung, so daß dieses Gleichrichterelement gelöscht wird. Da nun das steuerbare Gleichrichterelement 20 gezündet ist, fließt ein Strom in den Stromkreis /, der die Leitung 9, die Primärwicklung 13 a des Ausgangstransformators 12, die Leitung 22, das steuerbare Gleichrichterelement 20, die Leitung 18, die Drossel 17 und die Leitung 10 umfaßt. Es ist ohne weiteres zu ersehen, daß in dieser zweiten Phase der Wechselspannung der Ausgangsseite des Umformers die Polarität an der Wicklung 13 umgekehrt ist. Der Kondensator 29 lädt sich gegenüber der ersten Phase in entgegengesetzter Richtung auf und speichert somit die Ladung, die erforderlich ist, um nach erneutem Zünden des steuerbaren Gleichrichterelements 21 das steuerbare Gleichrichterelement 20 zum Löschen zu bringen. Der Kern des Transformators 12 wird in dieser Phase in der Gegenrichtung magnetisiert, so daß an der Sekundärwicklung 14 dieses Transformators eine Wechselspannung abgenommen werden kann.

Zwischen der Leitung 10 und den Leitungen 22 und 23 ist je ein weiteres Gleichrichterelement 25 und 26 vorgesehen. Diese Gleichrichterelemente erfüllen die folgende Aufgabe:

Insbesondere beim Leerlauf, d. h. ohne Belastung an der Sekundärseite des Transformators 12 besteht ohne die beiden Gleichrichterelemente 25 und 26 die Gefahr, daß sich die Spannung aufschaukelt. Der Kondensator 29 und die Primärwicklung 13 des Transformators 12 arbeiten dabei als Schwingkreis. Die Gefahr des Aufschaukeins ist insbesondere dann gegeben, wenn die Frequenz der Zündung der beiden steuerbaren Gleichrichterelemente 20 und 21 mit der Eigenfrequenz dieses Schwingsystems zusammenfällt. Um derartige Spannungsüberhöhungen zu vermeiden, sind nun die Gleichrichterelemente 25 und 26 vorgesehen. Kurz nach der ersten Phase, d. h. wenn die Polarität der Spannung an dem Transformator den in Klammer gesetzten Vorzeichen entspricht, kann sich der Kondensator 29 über die Drossel 17 und das Gleichrichterelement 25 entladen. Die Drossel 17 muß dabei so bemessen sein, daß die Entladung wenigstens soviel Zeit in Anspruch nimmt, wie erforderlich ist, um das steuerbare Gleichrichterelement 20 zum Löschen zu bringen. Durch die Anordnung der Drossel 17 und der beiden Gleichrichterelemente 25 und 26 wird somit erreicht, daß der Kondensator die jeweils erforderliche Sperrspannung zum Sperren der steuerbaren Gleichrichterelemente liefert, ohne gleichzeitig ein magnetisches Feld über die Wicklung 13 in dem Ausgangstransformator 12 aufzubauen. Die Gleichrichterelemente 25 und 26 stellen somit für das aus dem Kondensator 29

und Transformatorwicklung 13 bestehende Schwingsystem eine Dämpfung dar.

Versuche haben tatsächlich gezeigt, daß die Ausgangsspannung an der Sekundärwicklung 14 des Transformators 12 auch im Leerlauf nur eine geringe Spannungsüberhöhung zeigt.

Es sei noch erwähnt, daß der Kondensator 29 selbstverständlich auch an die Sekundärwicklung 14 des Transformators 12 angeschlossen werden kann, wobei die gleichen Wirkungen erzielt werden.

Nachfolgend sollen nun die zur Zündung der verschiedenen steuerbaren Gleichrichterelemente erforderlichen Steuerkreise beschrieben werden. Zur Erzeugung der Speisespannung für die Steuerkreise ist an die Sekundärwicklung 4 des Eingangstransformators 1 eine Doppelweg-Gleichrichterschaltung vorgesehen, die die Gleichrichterelemente 30,31,32 und 33 umfaßt. Zur Glättung der auf diesem Wege gewonnenen Gleichspannung ist ein Elektrolyt-Kondensator 34 vorgesehen. Der negative Pol der auf diesem Wege gewonnenen Gleichspannung wird von der Leitung 35 gebildet und ist mit den gemeinsamen Kathoden der Wechselrichterstufe, d. h. mit der Leitung 18, über eine Verbindungsleitung 36 verbunden.

Der positive Pol des allgemein mit 40 bezeichneten Steuerspannungsgleichrichters ist mit einem Schalter 38 verbunden, welcher über die Leitungen 42 bzw. 43 mit den Steuerkreisen verbunden ist. Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß mit dem Schalter 38 das gesamte Gerät ein- bzw. ausgeschaltet werden kann, da, wie ohne weiteres ersichtlich ist, eine Leistungsaufnahme bzw. -abgabe des Frequenzformers nicht auftreten kann, wenn die steuerbaren Gleichrichterelemente 7 und 8 bzw. 20 und 21 nicht mehr gezündet werden. Eine Voraussetzung für die Zündung ist jedoch, daß die Steuerkreise mit Spannung versorgt werden. Der Schalter 38 muß nicht unbedingt als mechanischer Schalter ausgebildet sein, vielmehr kann dieser auch mit an sich bekannten Vorrichtungen durch eine Impulsfolge oder durch irgendwelche Parameter der Funkenerosion betätigt bzw. gesteuert werden. Zur Steuerung der steuerbaren Gleichrichterelemente 7 und 8 ist der Steuerkreis A vorgesehen, während zur Steuerung der steuerbaren Gleichrichterelemente 20 und 21 die Steuerkreise B und C vorgesehen sind.

Der Steuerkreis A enthält einen sogenannten Doppelbasistransistor 50, von welchem die beiden Basen über Widerstände 51 und 52 mit dem negativen bzw. positiven Pol der Speisespannungsquelle, d. h. mit den Leitungen 35 und 42, verbunden sind. Dieser Doppelbasistransistor (Transistoren dieses Typs sind im Handel erhältlich) hat die Eigenschaft, den Widerstand zwischen den beiden Basiselektroden in Abhängigkeit von der Spannung im Kollektor sprunghaft zu verändern. Wenn im vorliegenden Beispiel das Potential am Emitter unterhalb eines vorgegebenen kritischen Wertes liegt, ist der Widerstand zwischen den beiden Basiselektroden hoch. Erreicht die Spannung am Emitter während der Aufladung des Kondensators 53 diese kritische Spannung, so wird der Punkt erreicht, bei welchem der Widerstand zwischen den Basiselektroden sprunghaft kleiner wird. Der Emitter ist über einen Kondensator 53 mit der Leitung 35 und über einen einstellbaren Widerstand 54 mit der Leitung 42 verbunden. Der Kondensator 53 und der Widerstand 54 stellen somit ein /?C-System dar, so daß der aus den Elementen 50 bis 54 bestehende Steuerkreis als Impulsgenerator bzw. Oszillator arbeitet. Die Spannung an dem Emitter verändert sich zufolge der Aufladung des Kondensators 53 über den Widerstand 54, bis der Umschlagpunkt des Transistors 50 erreicht ist. Mit der Abgabe des Impulses an den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 51 und der einen Basiselektrode wird auch der Kondensator 53 über den Emitter 50 α entladen. Nach der Abgabe des Impulses beginnt sich auf dem Kondensator 53 wiederum eine Ladung anzusammeln. Es ist zu ersehen, daß die Frequenz der abgegebenen Impulsfolge mit dem einstellbaren Widerstand 54 eingestellt werden kann.

Die Impulse werden über eine Leitung 55 und über je einen Schutzwiderstand 56 und 57 den Zündelektroden der steuerbaren Gleichrichterelemente 7 und 8 übermittelt. Die beiden steuerbaren Gleichrichterelemente 7 und 8 werden somit immer dann gezündet, wenn sich der Widerstand zwischen den beiden Basiselektroden des Transistors 50 sprunghaft verändert und wenn an den steuerbaren Gleichrichterelementen eine Spannung in der Durchlaßrichtung liegt. Dies ist, wie noch zu zeigen sein wird, bei der Ausgabe eines Impulses immer bei einem der beiden steuerbaren Gleichrichterelemente der Fall.

Parallel zu dem Kondensator 53 liegt ein weiterer Transistor 59, welcher in der Lage ist, diesen Kondensator 53 bei Bedarf kurzzuschließen, wenn keine Zündimpulserzeugung erwünscht ist. An die Sekundärwicklung 3 des Transformators 1 sind weiterhin zwei Gleichrichterelemente 60 und 61 in Gegenrichtung angeschaltet, wobei jedes Gleichrichterelement mit einem Widerstand 62 bzw. 63 überbrückt ist. Der Mittelpunkt 64 der durch die Elemente 60 bis 63 gebildeten Schaltung ist über ein Schutzgleichrichterelement 65 mit der Basiselektrode des Transistors 59 und über ein weiteres Gleichrichterelement 66 mit der Leitung 35 verbunden. Das Gleichrichterelement 66 dient dazu, die an dem Punkt 64 erscheinende Spannung in Beziehung zu dem Kollektor 59 α des Transistors 59 zu setzen. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist der Kollektor 59 α ebenfalls mit der Leitung 35 verbunden. Wenn nun zufolge des Durchlaufes der Wechselspannung der Sekundärwicklung 3 durch den Nullpunkt an den steuerbaren Gleichrichterelementen 7 und 8 sich eine Spannung auszubilden beginnt, erscheint auch an dem Punkt 64 eine Spannung, da die Gleichrichterelemente 60 und 61 in gleicher Richtung geschaltet sind wie die steuerbaren Gleichrichterelemente 7 und 8. Die Spannung an der Basiselektrode 59 b beginnt somit ebenfalls anzusteigen, so daß der Widerstand zwischen der Emitter-Elektrode 59 c und der Kollektor-Elektrode 59 a ebenfalls ansteigt. Der Nebenschluß zu dem Kondensator 53 wird somit aufgehoben, so daß sich dieser über den Widerstand 54 aufladen kann und somit einen Impuls über die Leitung 55 auslösen kann. Eine Folge hiervon ist, daß entweder das steuerbare Gleichrichterelement 7 oder das steuerbare Gleichrichterelement 8 gezündet wird, was im einzelnen von der Phasenlage der Wechselspannung abhängt.

Es ist anzustreben, daß die steuerbaren Gleichrichterelemente 7 und 8 möglichst bald nach Durchlaufen des Nullpunktes der Wechselspannung gezündet werden. Dies kann ohne weiteres dadurch erreicht werden, daß die Frequenz des aus den EIe-

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menten 50 bis 54 bestehenden Systems Vergleichs- Wenn der Schalter 38 geschlossen wird, übermit-

weise hoch angesetzt wird, beispielsweise auf eine telt zunächst der Steuerkreis einen Zündimpuls über

Frequenz über 1000 Hz. den Widerstand 76 an das steuerbare Gleichrichter-

Der Steuerkreis A ist somit in der Lage, den element 21.

steuerbaren Gleichrichterelementen 7 und 8 immer 5 Der Steuerkreis B gibt deswegen den ersten Zünddann einen Impuls zu übermitteln, wenn die Phasen- impuls ab, weil, wie ausgeführt, der Steuerkreis C lage der Eingangswechselspannung dies erfordert, so lange gesperrt ist, wie das Gleichrichterelement 21 d. h. bei jeweils positiver Anode der steuerbaren nicht gezündet ist. Durch den Zündimpuls des Gleichrichterelemente der Gleichrichterstufe. Wenn Steuerkreises B wird das Gleichrichterelement 21 der Schalter 38 geöffnet ist, unterbleibt eine Zün- ₁₀ gezündet, so daß ein Strom in dem mit // bezeichnedung der steuerbaren Gleichrichterelemente 7 und 8, ten Teilkreis fließt. Eine Folge hiervon ist, daß die so daß dem Netz keine Leistung entzogen wird. Spannung an der Leitung 100 absinkt, der Tranwenn man von der Leistung absieht, die der Steuer- sistor 97 gesperrt wird und der Kondensator 94 sich Spannungsgleichrichter 40 benötigt. auflädt. Das RC-Glied, bestehend aus dem Konden-

Der Steuerkreis B dient zur Zündung des Steuer- 15 sator 94 und dem Widerstand 93, ist so eingestellt, baren Gleichrichterelements 21 der Wechselrichter- daß der Doppelbasistransistor 90 nach Ablauf beistufe. Dieser Steuerkreis B enthält einen Doppel- spielsweise einer Halbwelle der gewünschten Ausbasistransistor 70, der gleich ausgebildet sein kann, gangsfrequenz leitend wird und das Gleichrichterwie der Doppelbasistransistor 50. Der Doppelbasis- element 20 zündet und das Gleichrichterelement 21 transistor 70 ist mittels der Widerstände 71 und 72, 20 löscht. Anschließend wird der Doppelbasistransistor dem einstellbaren Widerstand 73 und dem Konden- 70 des Steuerkreises B zufolge der längeren Zeitsator 74 in gleicher Weise geschaltet wie der Tran- konstante des /?C-Gliedes 73, 74 nach Ablauf einer sistor 50 und dient auch in gleicher Weise zur Erzeu- weiteren Halbwelle leitend und zündet erneut das gung von Impulsfolgen, wobei die Frequenz wieder- steuerbare Gleichrichterelement 21. Hierdurch wird um einstellbar ist. Der Steuerkreis B ist über den 25 das steuerbare Gleichrichterelement 20 gelöscht und Schutzwiderstand 76 mit der Zündelektrode des der Steuerkreis C entsperrt, da die positive Spansteuerbaren Gleichrichterelements 21 verbunden. nung an der Leitung 23 verschwindet, was den Dieses Gleichrichterelement wird somit in Abhängig- Transistor 97 in den nicht leitenden Zustand überkeit von der mit dem Widerstand 73 eingestellten führt, so daß sich der Kondensator 94 aufladen Pulsfolgefrequenz gezündet. Der Widerstand 73 ist 30 kann. Nach einer weiteren Halbwelle der abzusomit entscheidend für die Frequenz der über gebenden Wechselspannung zündet zufolge der entden Transformator 12 abgegebenen Wechselspan- sprechenden Dimensionierung der Elemente 93,94 nung. der Steuerkreis C wiederum das steuerbare Gleich-

Der Steuerkreis C dient zur Zündung des Steuer- richterelement 20 und bringt das steuerbare Gleichbaren Gleichrichterelements 20. Er enthält einen 35 richterelement 21 zum Erlöschen. Durch das nun an Doppelbasistransistor 90, der mit den Widerständen der Leitung 23 liegende positive Potential wird der 91 und 92, dem einstellbaren Widerstand 93 und Kondensator 94 wiederum kurzgeschlossen, so daß dem Kondensator 94 in gleicher Weise geschaltet das steuerbare Gleichrichterelement 20 erst wieder ist, wie dies bei den entsprechenden Steuerkreisen A eine Halbwelle nach der Zündung des Gleichrichterund B beschrieben worden ist. Die mit dem Wider- 40 elements 21 gezündet werden kann,
stand 93 einstellbare Impulsfolge wird über die Lei- Es ist somit zu ersehen, daß die frequenzbestimtung 95 und einen Schutzwiderstand 96 auf die Zünd- menden Elemente die Widerstände 73 und 93 sind, elektrode des steuerbaren Gleichrichterelements 20 wobei der Steuerkreis B mit der Frequenz der abzuübertragen. gebenden Wechselspannung arbeitet.

Die frequenzbestimmenden Elemente 93 und 94 45 Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß

werden, wenn eine symmetrische Wechselspannung nach Schließen des Schalters 38 auch die Phase der

erzeugt werden soll, so eingestellt, daß die Frequenz anschwingenden Ausgangswechselspannung gegeben

wenigstens angenähert doppelt so groß ist wie die ist, da der Kreis immer zuerst einen Impuls zur Zün-

Frequenz der Impulsfolge, die von dem Steuerkreis B dung des zugehörigen steuerbaren Gleichrichterele-

abgegeben wird. Zur Erzeugung von unsymmetri- 50 ments 20 abgibt. Dies ist ein weiterer erheblicher

sehen Impulsfolgen, was bei Funkenerosionsmaschi- Vorteil des gezeigten Frequenzumformers.

nen häufig erforderlich ist, können die frequenz- Aus der Beschreibung des Ausführungsbeispieles

bestimmenden Elemente entsprechend eingestellt ist zu ersehen, daß der Frequenzumformer sämtliche

werden. Bedingungen erfüllt, die eingangs gefordert worden

Parallel zum Kondensator 94 liegt ein Transistor 55 sind. Der Frequenzumformer ist jederzeit betriebs-97, der bei Abwesenheit einer positiven Steuerspan- bereit und nimmt, wenn er nicht im Betrieb ist, d. h. nung an seiner Basiselektrode einen praktisch unend- wenn der Schalter 38 geöffnet ist, praktisch keine lieh hohen Widerstand darstellt, d. h. das Schwing- Energie auf. Unmittelbar nach Schließen des Schalsystem nicht beeinflußt. Die Basiselektrode des Tran- ters 38 beginnt der Frequenzumformer mit der gesistors 97 ist über einen Widerstand 98 und ein 60 wünschten Frequenz zu arbeiten, d. h. sofort nach Gleichrichterelement 99 sowie über die Leitung 100 Schließen des Schalters erscheint an der Sekundärmit der Leitung 23 verbunden. Wenn das Gleichrich- seite des Ausgangstransformators 12 eine Spannung terelement 21 gesperrt ist, erscheint an der Leitung mit der gewünschten Frequenz, die sofort dem Ver-23 eine positive Spannung, die den Transistor 97 braucher, z. B. dem Funkenspalt, mit der gewünschüber die Leitung 100, das Gleichrichterelement 99 65 ten Leistung zur Verfügung steht,
und den Widerstand 98 in den leitenden Zustand Es sei noch erwähnt, daß die Widerstände 73 und überführt, so daß sich der Kondensator 94 nicht 93 als Potentiometer ausgebildet und auf der aufladen kann. gleichen Welle angeordnet sein können, so daß

die Frequenz mit einem einzigen Handgriff einstellbar ist.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß der gezeigte Frequenzumformer eine große Frequenz-

Frequenzumformer leicht synchronisiert werden kann.

Der Umformer eignet sich nicht nur gut als Impulsgenerator für elektroerosiv arbeitende Werk

stabilität besitzt; sie liegt etwa in der Größenord- 5 zeugmaschinen, sondern auch als Frequenzumfornung von 1 %o. Im übrigen ist zu ersehen, daß der mer, z. B. für Netzkommandogeräte u. dgl.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

So ist es beispielsweise bekannt (siehe O. K. Marti/

Patentanspruch: H. Winograd/O. Gramisch »Stromrichter«, München

und Berlin, 1933, Seite 362, Abbildung 249 b), eine

Statischer Frequenzumformer, insbesondere Gleichrichterschaltung vorzusehen, bei welcher die zur Verwendung in Funkenerosionswerkzeug- 5 am Gleichspannungsausgang angeordneten Gleichmaschinen, der eine Gleichrichterstufe enthält, richterelemente als steuerbare Gleichrichterelemente von welcher mindestens die mit einem Pol des ausgebildet sind, die je eine Teilwicklung der Primär-Gleichspannungsausganges verbundenen Gleich- seite eines Ausgangstransformators erregen, wobei richterelemente als steuerbare Halbleitergleich- zusätzlich eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mit richterelemente ausgebildet sind, und der eine io deren Hilfe die beiden steuerbaren Gleichrichtermit der Gleichrichterstufe verbundene, zwei elemente wechselweise mit der gewünschten Fresteuerbare Halbleitergleichrichterelemente ent- quenz gezündet werden.

haltende Wechselrichterstufe aufweist, deren Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen

Halbleitergleichrichterelemente mit der ge- statischen Frequenzumformer der obengenannten wünschten Frequenz wechselweise gezündet wer- 15 Art zu schaffen, welcher eine sehr einfach gebaute den und je eine Teilwicklung der Primärseite des Steuereinrichtung aufweist, mit der die beiden Ausgangstransformators erregen, dadurch steuerbaren Gleichrichterelemente in gewünschter gekennzeichnet, daß der Steuerkreis für Weise sehr zuverlässig wechselweise gezündet werdie Wechselrichterstufe zwei Oszillatorkreise (70 den können.

bis 74, 90 bis 94) aufweist, die auf je ein Steuer- 20 Diese Aufgabe wird bei einem statischen Frebares Halbleitergleichrichterelement (20, 21) in quenzumformer der eingangs genannten Art erfinder Wechselrichterstufe einwirken und deren Fre- dungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerkreis für quenzverhältnis wenigstens angenähert 1:2 be- die Wechselrichterstufe zwei Oszillatorkreise aufträgt, so daß jeder zweite Impuls des Oszillator- weist, die auf je ein steuerbares Halbleitergleichrichkreises mit der höheren Frequenz durch den 25 terelement in der Wechselrichterstufe einwirken und Oszillatorkreis mit der niedrigeren Frequenz deren Frequenzverhältnis wenigstens angenähert 1: 2 unterdrückt wird. beträgt, so daß jeder zweite Impuls des Oszillator

kreises mit der höheren Frequenz durch den Oszillatorkreis mit der niedrigeren Frequenz unterdrückt 30 wird.

Die Erfindung soll anschließend an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt das Schaltbild eines statischen

Frequenzumformers für Funkenerosionsprozesse,

35 wobei die stark ausgezogenen Linien die Leitungen

Die Erfindung bezieht sich auf einen statischen zeigen, durch weiche die umzuformende Leistung Frequenzumformer, insbesondere zur Verwendung fließt, während die schwach gezeichneten Linien in Funkenerosionswerkzeugmaschinen, der eine Leitungen der Steuerkreise sowie Leitungen der zu-Gleichrichterstufe enthält, von welcher mindestens gehörigen Speisespannungsquellen darstellen,
die mit einem Pol des Gleichspannungsausganges 40 Der Frequenzumformer ist so beschaffen, daß er verbundenen Gleichrichterelemente als steuerbare an ein kommerzielles Lichtnetz von beispielsweise Halbleitergleichrichterelemente ausgebildet sind, und 220 V und 50 Hz angeschlossen werden kann. Zum der eine mit der Gleichrichterstufe verbundene, zwei Anschluß an das Lichtnetz ist beispielsweise ein Transsteuerbare Halbleitergleichrichterelemente enthal- formator 1 vorgesehen, der eine Primärwicklung 2 tende Wechselrichterstufe aufweist, deren Halbleiter- 45 und zwei Sekundärwicklungen 3 und 4 aufweist. Die gleichnchterelemente mit der gewünschten Frequenz Sekundärwicklung 3 ist an eine Gleichrichterbrückenwechselweise gezündet werden und je eine Teilwick- schaltung angeschlossen, die aus den Halbleiterlung der Primärseite des Ausgangstransformators gleichrichterelementen 5, 6, 7 und 8 besteht. Die erregen. Gleichrichterelemente 5 und 6 können normale

Frequenzumformer werden für viele Anwendungs- 50 Sperrschichtgleichrichter sein, während es sich bei zwecke — beispielsweise für den Betrieb von Fun- den Gleichrichterelementen 7 und 8 um steuerbare kenerosionswerkzeugmaschinen oder zur Steuerung Gleichrichterelemente handelt. Derartige steuerbare der Drehzahl von Kurzschlußläufermotoren — ver- Gleichrichterelemente weisen pnpn-Halbleiterschichwendet. Neben rotierenden Frequenzumformern, ten auf; sie sperren zunächst in der Sperr- und in der welche wegen des Vorhandenseins von beweglichen 55 Durchlaßrichtung, sind jedoch durch Anlegen einer Elementen notgedrungenermaßen gewartet werden Steuerspannung so zu beeinflussen, daß sie in der müssen und relativ störanfällig sind, werden in der Durchlaßrichtung Strom führen. Wenn diese Gleich-Regel statische Frequenzumformer verwendet. richterelemente einmal gezündet sind, bleiben sie

Bei derartigen Umrichtern wird zunächst der zur auch dann leitend, wenn die Zündspannung entfernt Verfügung stehende Wechsel- oder Drehstrom in 60 worden ist; die Löschung kann nur durch kurzzeitige Gleichstrom umgeformt und mit Hilfe von Steuer- Unterbrechung der Anodenspannung bewirkt werbaren Schaltelementen erneut in Dreh- oder Wech- den. Die steuerbaren Gleichrichterelemente der beselstrom mit verschiedener Frequenz zerhackt. Durch schriebenen und hier verwendeten Art besitzen somit Zwischenschaltung einer Hochspannungsfernleitung annähernd die gleiche Charakteristik wie gasgefüllte zwischen dem Gleichrichter und dem Wechselrich- 65 Thyratronröhren oder Kaltkathodenröhre^ Steuerter läßt sich ein derartiges Umformersystem eben- bare Gleichrichterelemente der beschriebenen Art falls zur Gleichstrom-Hochspannungsübertragung sind im Handel erhältlich,
verwenden. Die beiden steuerbaren Gleichrichterelemente, die