Wechselrichter mit Stromtoren (Zusatz zu Patent . ... ... (Patentanmeldung
S 77 381 VIIIb/21d2 -PLA 61/1888))) Die Erfindung bezieht sich auf ein- oder mehrphasige
Wechselrichter mit Stromtoren, insbesondere mit Halbleiterstromtoren. Derartige
Geräte bestehen im allgemeinen aus einem Ausgangstransformator, an dessen Sekundärwicklung
die Wechselspannung abgegriffen werden kann und deren Primärwicklung mit einer Mittelanzapfung
versehen ist. Die beiden Teile der Primärwicklung sind über je ein Stromtor und
eine gemeinsame Strombegrenzungsdrossel an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen.
Parallel zur gesamten Primärwicklung ist ein Löschkondensator- vorgesehen, durch'dessen
Ladung das jeweils leitende Stromtor gelöscht wird, wenn das andere gezündet wird.
.
Zum Betrieb eines derartigen Wechselrichters brauchte man daher
nur den beiden Stromtoren abwechselnd Zündimpulse zuzuführen. Eine Steuerung der
so gewonnenen Wechselspannung ist jedoch nicht ohne weiteres möglich.Inverter with current gates (addendum to patent. ... ... (patent application
S 77 381 VIIIb / 21d2 -PLA 61/1888))) The invention relates to single or multi-phase
Inverters with current gates, in particular with semiconductor current gates. Such
Devices generally consist of an output transformer connected to its secondary winding
the AC voltage can be tapped and its primary winding with a center tap
is provided. The two parts of the primary winding are each via a current gate and
a common current limiting choke connected to a DC voltage source.
A quenching capacitor is provided parallel to the entire primary winding, through which
Charge the respective conductive current gate is extinguished when the other is ignited.
.
To operate such an inverter, you therefore needed
only supply ignition pulses alternately to the two current gates. A control of the
AC voltage obtained in this way is, however, not easily possible.
Die Hauptanmeldung hät eine neue Lösung zum Gegenstand, die eine Steuerung
des Effektivwertes der gewonnenen Wechselspannung dadurch ermöglicht, dass die Löschung
der Stromtore nicht. durch die Zündung des oder eines anderen (ablösenden) Stromtores,_sondern
mit Hilfe von besonderen Stromstössen (Löschimpu3.se) erfolgt, die zu einem durch
die Steuerspannung bestimmten Zeitpunkt zwischen den abwechselnden Zündimpulsen
gegeben werden.The main application is about a new solution, the controller
of the rms value of the AC voltage obtained thereby enables the deletion
the electricity gates do not. by the ignition of the or another (replacing) power gate, but
with the help of special power surges (Löschimpu3.se), which lead to a through
the control voltage determines the point in time between the alternating ignition pulses
are given.
Nach der vorliegenden Erfindung kann eine derartige Anordnung dadurch
vereinfacht werden, dass der zur Unterbrechung der jeweils fliessenden "Halbwelle"
erforderliche Löschimpuls zu dem gewünschten Zeitpunkt als Zündimpuls auf das (oder
ein) andere(s) Stromtor gegeben wird, so dass diese gezündet wird und dadurch die
Löschung des bis dahin den Strom führenden Stromtores bewirkt, worauf dieses - nur
zu Löschzwecken gezündete - Stromtor durch den durch-die Induktivit ät_ des Lastkreises
aufrechterhaltenen Strom wieder gelöscht wird und erst in dem durch die Frequenz
des zu erzeugenden Wechselstromes. bestimmten Zeitpunkt durch einen neuen Impuls
(Zündimpuls) wieder gezündet wird.:
Unter "Löschimpuls" ist im folgenden
ein Impuls zu verstehen, durch den jeweils ein Stromtor nur vorübergehend gezündet
wird, um so durch Entladung eines Kondensators ein anderes Stromtor zu löschen.
Durch an Wech$elrichter angeschlossene Blindstromverbraucher können urerwünschte
Spannungsüberhöhungen hervorgerufen werden.-Um solche zu vermeiden" wurde vorgeschlagen,
die Stromtore durch antiparallel geschaltete,sogenennte Blindstromventile,zu überbrücken,
die z.B. direkt zwischen den einen Pol der Spannungsquelle und der fiit dem
Transf ormator verbundenen Elektrode der Stromtore geschaltet sind. Nach vorliegender
Erfindung kann der durch den Verbraucher hervorgerufene Blindstrom zum Löschen des
durch einen Löschimpuls gezündeten Stromtoren dadurch herangezogen werden, dass
in den Stromkreis der Biindstromventile ein Schwellwertglied geschaltet wird, sodass
über diese Zweige erst dann Blindstrom fliessen kann, wenn er einen be$timmten Grenzwert
erreicht hat, und dass der mit beiden Stromtoren in Serie liegenden Strombegrenzungsdrossel
ein Ventil parallel geschaltet ist, durch das der Blindstrom über die Stromtore
fliessen kann, solange er unterhalb des erwähnten Grenzwertes liegt. Anstelle des
Schwellwertgliedes kann im Stromkreis der Blindstromdioden im -einfachsten Falle
ein einfacher oder auch ein nichtlinearer Widerstand, .vorzugsweise aber eine Zenerdiode,
verendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand
der beiliegenden Figur beschrieben.According to the present invention, such an arrangement can be simplified in that the extinguishing pulse required to interrupt the respective flowing "half-wave" is given at the desired time as an ignition pulse to the (or one) other current gate so that it is ignited and this causes the current gate to be extinguished until then, whereupon this current gate - which is only ignited for extinguishing purposes - is extinguished again by the current maintained by the inductance of the load circuit and only in the alternating current to be generated by the frequency. a certain time is re-ignited by a new pulse (ignition pulse): In the following, "extinguishing pulse" is a pulse through which a current gate is only temporarily ignited in order to extinguish another current gate by discharging a capacitor. Reactive current consumers connected to inverters can cause undesired voltage increases. In order to avoid such, it was proposed to bridge the current gates with so-called reactive current valves connected in antiparallel, for example directly between one pole of the voltage source and the one connected to the transformer According to the present invention, the reactive current caused by the consumer can be used to extinguish the current gates ignited by an extinguishing pulse by switching a threshold value element into the circuit of the current gates so that reactive current can only flow through these branches when it has reached a certain limit value, and that a valve is connected in parallel to the current limiting choke, which is in series with both current gates, through which the reactive current can flow through the current gates as long as it is below the mentioned limit value Instead of the threshold value element, in the simplest case a simple or a non-linear resistor, but preferably a Zener diode, can be used in the circuit of the reactive current diodes. An embodiment of the invention is described with reference to the accompanying figure.
Fig. 1 zeigt das Schaltbild eines Wechselrichters, der einen Transformator
11 enthält, von dessen Sekundärwicklung 112 die gewünschte Wechselspannung abgegriffen
werden kann und dessen Primärwicklung 111 mit einer Mittelanzapfung 113 versehen
ist. Die beiden äusseren Anschlüsse 114, 115 der Primärwicklung sind über je ein
Stromtor 121, 122_ und eine gemeinsame Strombegrenzungsdrossel 13-an eine Gleichspannungsquelle
14 angeschlossen. Parallel zur gesamten Primärwicklung 111 ist ein Löschkondensator
15 geschaltet. Der Minuspol der Spannungsquelle 14 ist über ein Schwellwertglied
16 und ein Ventil-l71 mit der Transformatorklemme 115 und über ein Ventil 172 mit
der Transformatorklemme 114 verbunden. Die Begrenzungsdrossel 13 .ist ausserdem
durch ein Ventil 18 überbrückt.Fig. 1 shows the circuit diagram of an inverter, a transformer
11 contains, from the secondary winding 112 of which the desired alternating voltage is tapped
and its primary winding 111 is provided with a center tap 113
is. The two outer connections 114, 115 of the primary winding are each over one
Current gate 121, 122_ and a common current limiting choke 13-to a DC voltage source
14 connected. A quenching capacitor is parallel to the entire primary winding 111
15 switched. The negative pole of the voltage source 14 is via a threshold value element
16 and a valve 171 with the transformer terminal 115 and via a valve 172 with
the transformer terminal 114 connected. The limiting throttle 13 .is also
bridged by a valve 18.
Den Steuerstrecken der Stromtore 121, 122 werden über die Klemmen
Z1 und Z2 abwechselnd in konstantem Zeitabstand Zündimpulse zugeführt. Wenn das
Stromtor 121 durch einen über 7,1 zugeführten Zündimpuls bitend wird, wird der Transformator
in der einen Richtung magnetisiert und in dessen Sekundärwicklung 112 eine Spannung
induziert. Gleichzeitig lädt sieh der Kondensator 15 mit der angedeuteten Polarität
auf. Wird jetztzu einem einstellbaren Zeitpunkt noch vor dem über
zugeführten Zündimpuls dem Stromtor 122 über 1.1 ein Löschimpuls zugeführt, dann
zündet dieses Stromtor und der Kondensator 15 entlädt sieh über die beiden Stromtore
121, 122. Dadurch wird das Stromtor 121 gelöscht. Infolge der Induktivität des Belastungskreises
fliesst jedoch
der Strom noch über diesen Zeitpunkt hinaus weiter,
wodurch in den Primärwicklungen eine Spannung induziert wird. In dem abge-..schalteten
Stromkreis addiert sich diese zu der Spannung der Batterie 14, während an dem Stromtor
122 in dem anderen Stromkreis die Differenz dieser Spannungen liegt. Da das Stromtor
122 kurz zuvor durch den Löschimpuls L1 gezündet wurde, kann daher ein Ausgleichsstrom
von der Klemme 113 über die Batterie 14, das Ventil 18 und das Stromtor 122 zurück
zur Transformatorklemme 114 fliessen. Durch diesen Strom wird das Stromtor 122_
gelöscht. Danach kann der Ausgleichsstrom über das Schwellwertglied 16 und die Diode
172 weiter fliessen, falls er noch die hierzu erforderliche Grösse hat.Ignition pulses are alternately supplied to the control paths of the current gates 121, 122 via the terminals Z1 and Z2 at a constant time interval. If the current gate 121 becomes bitend due to an ignition pulse supplied via 7.1, the transformer is magnetized in one direction and a voltage is induced in its secondary winding 112. At the same time, the capacitor 15 charges with the indicated polarity. Is now at a time that can be set before the over The ignition pulse supplied to the current gate 122 is supplied with an extinguishing pulse via 1.1, then this current gate ignites and the capacitor 15 discharges via the two current gates 121, 122. As a result, the current gate 121 is extinguished. Due to the inductance of the load circuit, however, the current continues to flow beyond this point in time, which induces a voltage in the primary windings. In the switched-off circuit, this is added to the voltage of the battery 14, while the difference between these voltages is present at the current gate 122 in the other circuit. Since the current gate 122 was ignited shortly beforehand by the extinguishing pulse L1, a compensating current can flow from the terminal 113 via the battery 14, the valve 18 and the current gate 122 back to the transformer terminal 114. The stream gate 122_ is deleted by this stream. The compensating current can then continue to flow via the threshold value element 16 and the diode 172, if it still has the size required for this.