Wechselrichter mit Stromtoren
Zusatz zum Patent ... ... (Anm. S 77 381 YIIIb/21d 2 - PLA
61/
1888)
Gegenstand des Hauptpatentes ... ..: (Anm.`S 77 3e1 VIIIb/21d2)
ist ein Wechselrichter'mit Stromtoren, denen periodisch ab-
wechselnd Zündimpulse von. einem'Steuersatz zugeführt werden,
und mit 'einem Ausgangsitransforlnator mit mittelaügezapf ter
Primärwicklung, deren äußere_An$chlüsse über je ein Stromtor
an den einen Pol und deren Mittelanzapfung an den anderen Pols
der Speisespannungsque@le .angeschlossen sind, und bei deit
dek-.
Beginn des Löeehstromes, der den durch das gezündete Stromtorf
fließendexi Laststrom kompeneleren .und so die Sperrung dieses.
Stromtores herbeiführen 'soll., uäabhängig,'von, der zeItliohen
Zage der den Stromtoren abvrechselnc, zugei"Uhrten -Ziindimpulse
allein durch die Größe- einer. Steuerspannung bestimmt ist,-
DieErfindung- ist' gekennzeichnet durch eine dreiphasige Anprdnung =- .
des'Veobeelrichtere, einen sogenannten Drehrichter. ' ..
Ein Ausführungebeisp@el der : Lrftndung -ist in der Zeichnuhg'
In der Figur ist ein dreiphasiger Wec.,:selrichtertrU,r:sformator
10 mit einer in Stern-Zick-Zack geschalteten Primärwicklung il und einer in Stern
geschalteten Sekundärwicklung 12 vorgesehen - rhit .Ausgangsk.Le::.r:_en R, S und
T, an die ein in der Figur nicht dargestellter Drehstromverbraucher angeschlossen
sein kann. An die Primärwicklung 11 ist eine Gleic@!spannungsquelle 5 über drei
gesteuerte Ventile 21, 22 und 23, die vorzugsweise Einkristall-Halbleiterventile
sein körnen, angeschlossen. In Reihe mit dpn gesteuerten Hauptstromventilen 21,
22 und 23 kann vorteilhaft je eine Sperrdiode 31 bzw. 32 bzw. 33 angeordnet sein.
Zur Steuerung der Hauptstromventile 21, 22 und 23 ist eine Steuereinric:ctung -8
vorgesehen. Je.eine der Verbindungsleitungen der Hauptstronitore 21, 22 und 23 rüit
der zugehörigen S-perrdioäe 31 bzw: 32 bzw. 33 ist rsit je einer, der in Stern geschäfteten
Löochkondensatoren 61, 62.und.63 verbunden. Der Sternpunkt aer. Kondensatoren 61,
62 und 63 ist über eire Parallelschaltung . eines gesteuerten Hilfsventils 71 mit
einer Reihenschaltung. einer Löschdrossel 72 und eines in Sperrichtung des Hilt'sventils71
gepolten ungesteuerten Löschventils 73 :it der Käthode der Hauptventile 21, 22-und
23 verbunden. Die Steuerelektroden der Hauptventiie 21, 22.und 23 sind an drei Ausgangsleitungen
einer Steuereinrichtung 8 angeschlasuen, die in zykiijcher.Reihe nfolge für die
Hauptventile Zündimpulse liefert, deren zeitlicher Abstand mindestens annähernd
konstant ist und a .eren Frequenz die Frequenz der. Ausgangsspannung des Wechselric:.ters
bestirm.:t: Zur-Steuerung des-Hilfz5ventils 71 ist eine Hilfasteuereinrichtung 81
vorgesehen. Lie Anzahl der von dieser Einrichtung für das-.Hilfsventil 71 gelieferten
Zündimpulse ist gleich der nnzahl der von der Steuereinrichtung 8 für die#Hauptventile
21 bis 23 gelieferten Zündimpulse. Jedem der von der_Steuereinric@;tung 8'den Ventilen
21l.22 und 23 gelieferter Zündimpulse folgt ein von der Hilfssteuereinrichtung 81
dem Hilfsventil 71 gelieferter Zündimpuls zur Einleitung des Löschvorganges des
jeweiligen Hauptventils. Mittels einer besonderen Steuerspannung kann die Phasenlage
der Zündimpulse der Hilfssteuereinrichtung 81 gegenüber der Phasenlage der.
von der Steuereinrichtung 8 gelieferten Zünd"impulQe und da"iit die Stromführungazeit
der Hauptventile 21 bis 23 eingestellt werden. Als Steuerspannung kann vorteilhaft
die Ausgangsspannung des Transformators 10 gewählt .;erden.
Zu diesem Zweck kann ein Ling#ing der Hilfssteuereirrich-
tur,g 81 beispielsweise n:it der Ausgangsleitung R des
@echselricr- tertr:ar:sforniator:3 10 ve_ bunden sein. Liese
Anordnung ermöglicht die Steuerung oder itegelung der Aus-
gangssparrung ues @;echseirichters auf einer, vor.-et;eberien,
insbesondere einen konsteinten :;ert. Lie Steuerei: richturiger
@:
und 81 können auch zu einer e;e:. eir@saic.en :@teuereir.::eit
zusam-
mengefaßt werden.
Las Hauptventil 21 sei :hrc@rid..er Lrist-
strorr: dieses Ventils f'1iej:t vor, der positiven Kleirriie
der
Spanrungsquelie 5 über uie Teilwiczlur.1;er. 112 und 114 der
Prirfärwicxlung 11 des 'Lrgnsfor:iiator-:.e 10, das iperrventil
31
und das Hautventil .?1 zur nei;ativenl rile":i: e der äparinungs-
auelle 5. :furch die ituflaäung der I.ö:ci,t.oridensatoren
steigt
die ;Spannung am Kondensator 61 auf # en. zetrug der üleich-
sparinungaquelle 5. @rii#u nun uem :iiif'sstro- -tor 71. ein
Zünd-
ivipuls zugef*::.rt, Ico fl.iei;". Ubcr dye..ee :iti-vmt(ir
dfr -Entlade"
stror;i des- Kondensators 61, der dem Laststro::. des I-Iauptven-
tils 21 entgegengerichtet ist. Sobald der Lntladestror. die
Gröle des Laststromes erreicht, wird das Stroritor
21 in be-
kannter Weise gelöscht. 'Aird nach der Löscr,ung des .trom-
tores 21 das Stromtor `22 durch einen Zündimpuls geLiindet@
so
entlädt sich der Kondensator Ü2 iber das Löschverits.l 73 und
die Löschdrossel 72 und bildet mit dieser einen Resonanzkreis
dessen Schwingung den Kondensator 62 mit ufngekehrter Polarität
'
wiederauflädt. Er kann sich jedoch nicht mehr entladen, weil
der Entladestrom durch das Löschventil 73 gesperrt wird. Der
Kondensator 62 hat jetfit die für die. Löschung des Hauptventils
22
erforderliche Polarität. Die Löschung wird eingeleitet mit
der erneuten Zündung des Hilfsventils 71 durch den Entladestrom
dee Kondensators 62. Der gleiche Vorgang wiederholt sich nach
der Zündung des Hauptventils 23. Der Konäensator 63 wird über
die Drossel 72. und das*'yentil 73 mit umgekehrter Polarität
aufgeladen. Der Lntladestron. des Kondensators 63 nach der
Zündung des Hilfsventils 71 löscht den Laststrom des Ventile
23.
Durch die Änderung des Löscnzeitpunktes und damit der Stror:,-
führungszeit der Hauptventile 21 bis 23 Lann die Größe der
Ausgangswechselspannung stufenlos gesteuert oder zereLxelt
werden.
Soll beispielsweise die Spannung eines an die Ausgangsklemmen R,
S und T angeschlossenen 'Verbrauchers unabhängig-von ,Zastschwankungen und unabhängig
von Schwankungen.der speisenden Batteriespannung, beispielsweise infolge Pufferbetrieb,
auf -einem vorgegebenen Wert konstantgehalten werden, so wird durch entsprechende
&usgest«atung der Hilfssteuereinrichtung 81 mit abnehmender Ausgangsspannung
des Wechselrichters der Zündwinkel für das Hilfsventil 71 vergrößert und damit die
Stromführungszeit der Hauptventile 21 bis 23 verlängert, bis der vorgegebene ert
der Ausgangswechselspannung erreicht-ist..De:@entsprechend wird. bei steigender
Ausgangsspannung der Zündwinkel vermindert und damit die husgangswechselspannung
auf äen vorgegeberen Adert zurückgeführt.Inverter with electricity gates Addendum to the patent ... ... (note S 77 381 YIIIb / 21d 2 - PLA 61 /
1888)
Subject of the main patent ... ..: (Note`S 77 3e1 VIIIb / 21d2)
is an inverter with current gates that are periodically
alternating ignition pulses from. be fed to a tax rate,
and with an output transformer with center tap
Primary winding, whose outer connections each have a current gate
at one pole and its center tap at the other pole
are connected to the supply voltage source, and at deit dek-.
Beginning of the Löeehstrom, which flows through the ignited stream peat
fluendexi load current compensate. and so the blocking of this.
To bring about electricity gates ', regardless,' of, the time
Fear of the clocked clock impulses given to the electricity gates
just by the size - one. Control voltage is determined, - The invention - is' characterized by a three-phase contact = -.
des'Veobeelrichtere, a so-called rotary converter. '..
An example of execution of the: The explanation -is in the drawing '
In the figure, a three-phase converter 10 with a star-zigzag-connected primary winding 11 and a star-connected secondary winding 12 is provided - rhit .Ausgangsk.Le ::. R: _en R, S and T, to which a three-phase current consumer, not shown in the figure, can be connected. A DC voltage source 5 is connected to the primary winding 11 via three controlled valves 21, 22 and 23, which can preferably be single-crystal semiconductor valves. In series with main flow valves 21, 22 and 23 controlled by dpn, a blocking diode 31 or 32 or 33 can advantageously be arranged. A control unit -8 is provided to control the main flow valves 21, 22 and 23. One of the connecting lines of the main controllers 21, 22 and 23 rüit the associated S-perdioäe 31 or: 32 or 33 is connected to one of the star-shaped hole capacitors 61, 62 and 63. The star point aer. Capacitors 61, 62 and 63 are connected in parallel. a controlled auxiliary valve 71 with a series connection. an extinguishing throttle 72 and an uncontrolled extinguishing valve 73 polarized in the blocking direction of Hilt's valve 71: connected to the cathode of the main valves 21, 22 and 23. The control electrodes of the main valves 21, 22. and 23 are connected to three output lines of a control device 8, which supplies ignition pulses in a zykiijcher.Reihe sequence for the main valves, the time interval between which is at least approximately constant and a .eren frequency is the frequency of the. Output voltage of the changer: .ter determined.:t: To control the auxiliary valve 71, an auxiliary control device 81 is provided. The number of ignition pulses supplied by this device for the auxiliary valve 71 is equal to the number of ignition pulses supplied by the control device 8 for the main valves 21 to 23. Each of the ignition pulses supplied by the control unit 8 ′ to the valves 21, 22 and 23 is followed by an ignition pulse supplied by the auxiliary control device 81 to the auxiliary valve 71 to initiate the extinguishing process of the respective main valve. By means of a special control voltage, the phase position of the ignition pulses of the auxiliary control device 81 can be compared to the phase position of the. Ignition "impulses" supplied by the control device 8 and since the current-carrying time of the main valves 21 to 23 are set. As a control voltage can be advantageous the output voltage of the transformer 10 selected.; ground.
For this purpose, a ling # ing of the auxiliary control unit
tur, g 81 for example n: it of the output line R des
@ echselricr- tertr: ar: sforniator: 3 10 ve_ be bound. Liese
Arrangement enables the control or regulation of the
aisle sparing ues @; echseirichters on one, vor.-et; eberien,
in particular one constant:; ert. Lie taxation: correct @:
and 81 can also become an e; e :. eir@saic.en: @teuereir. :: together
be summed up.
Las main valve 21 is: hrc @ rid..er Lrist-
strorr: this valve f'1iej: t before, the positive branch of the
Voltage source 5 on uie Teilwiczlur.1; er. 112 and 114 of the
Prirfärwicxlung 11 des' Lrgnsfor: iiator - :. e 10, the iperrventil 31
and the skin valve.? 1 zur nei; ativenl rile ": i: e der äparinungs-
auelle 5.: for the flattening of the I.ö: ci, t.oridensators increases
the; voltage on capacitor 61 to # en. the common-
sparinungaquelle 5. @ rii # u now uem: iiif'sstro- -tor 71. an ignition
ivipuls added * ::. rt, Ico fl.iei; ". Ubcr dye..ee: iti-vmt (ir dfr -Entlade"
stror; i of the capacitor 61, the load current ::. of the main valve
tils 21 is the opposite. As soon as the discharge storm. the
Reaches the load current, the Stroritor 21 is
deleted in a known way. 'Aird after releasing the .power
gates 21 the power gate `22 is opened by an ignition pulse @ so
the capacitor U2 discharges via the Löschverits.l 73 and
the quenching throttle 72 and forms a resonance circuit with it
whose oscillation causes the capacitor 62 with reversed polarity '
recharges. However, it can no longer discharge because
the discharge current is blocked by the extinguishing valve 73. Of the
Condenser 62 has the jetfit for the. Main valve extinguishing 22
required polarity. The deletion is initiated with
the re-ignition of the auxiliary valve 71 by the discharge current
dee capacitor 62. The same process is repeated after
the ignition of the main valve 23. The Konäensator 63 is over
the throttle 72 and the valve 73 with reversed polarity
charged. The Lntladestron. of the capacitor 63 after
Ignition of the auxiliary valve 71 extinguishes the load current of the valve 23.
By changing the release time and thus the current:, -
Lead time of the main valves 21 to 23 Lann the size of the
AC output voltage can be continuously controlled or scaled.
If, for example, the voltage of a consumer connected to the output terminals R, S and T is to be kept constant at a specified value, regardless of load fluctuations and regardless of fluctuations in the battery voltage being fed, for example as a result of buffer operation, then the Auxiliary control device 81 increases the ignition angle for auxiliary valve 71 with decreasing output voltage of the inverter and thus extends the current carrying time of main valves 21 to 23 until the specified output AC voltage is reached. De: @ is accordingly. With increasing output voltage, the ignition angle is reduced and thus the AC voltage is fed back to the given wire.