DE2007567A1

DE2007567A1 - Einrichtung zur Zwangskommutierung in einem selbstgefuhrten Stromrichter

Info

Publication number: DE2007567A1
Application number: DE19702007567
Authority: DE
Inventors: Dipl Ing 8520 Erlangen Tappeiner Hermann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1970-02-19
Filing date: 1970-02-19
Publication date: 1971-08-26
Also published as: CS162742B2; CA924774A; SE365078B; US3676763A; FR2078792A5; DE2007567B2; BE761543A; CH524274A; JPS5249127B1; AT306170B; GB1344102A

Description

Einrichtung zur Zwangskommutierung in einem selbstgeführten Stromrichter

(Zusatz zu Pat (Patentanmeldung P 18 12 539.8;

VPA 68/1590))

Das Patent (Patentanmeldung P 18 12 539.8; VPA 68/1590)

betrifft eine Einrichtung zur Zwangskommutierung in einem aelbstgeführten Stromrichter mit einer Reihenschaltung von gesteuerten Hauptventilen, denen eine Löscheinrichtung zugeordnet ist und die über eine Kommutierungsdrossel miteinander verbunden sind, an deren Mittelanzapfung ein Verbraucher angeschlossen ist, wobei die Löscheinrichtung einen für beide Hauptventile gemeinsamen Löschkondensator enthält. Vorzugsweise ist die Einrichtung mit Freilaufventilen versehen, die jeweils die Reihenschaltung eines Hauptventils mit der Kommutierungsdrossel überbrücken, wobei der Löschkondensator jeweils einem der Hauptventile parallel schaltbar ist und in Reihe mit der Kommutierungsdrossel im Freilaufkreis des Hauptventils angeordnet ist. Die Kommutierungseinrichtung nach dem Hauptpatent hat somit den Vorteil, daß für die beiden gesteuerten Hauptventile jeder Wechselspannungsanschlußleitung nur ein einziger Löschkondensator benötigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Einrichtung nach dem Hauptpatent zu verbessern.

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Erfindungsgemäß wird diese Verbesserung dadurch erreicht, daß der Löschkondensator unabhängig von den Hauptventilen an die Klemmen einer Gleichspannungsquelle schaltbar ist, wobei die Polarität der Klemmen bezüglich der Kondensatorbeläge wählbar ist. Im Nachladestromweg kann eine Induktivität vorgesehen sein. Durch die erfindungsgemäße Nachladeeinrichtung wird Leerlauffestigkeit des Stromrichters unter Vermeidung von Kreisströmen erreicht, die eine unzulässige Belastung des Stromrichters darstellen. Der Löschkondensator kann an die Klemmen einer Premdspannungsquelle schaltbar sein, damit ist es möglich, den Stromrichter mit variabler Eingangsgleichspannung zu betreiben.

Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert. In Pig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem der Löschkondensator aus der Eingangsgleichspannung des Stromrichters nachladbar ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Löschkondensator mit den Klemmen einer Fremdspannungsquelle verbindbar. In beiden Fig. sind identische Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist ein nicht dargestellter Verbraucher an der Mittelanzapfung 2 einer Kommutierungsdrossel 3 mit Teilwicklungen 4 und 5 angeschlossen, die in Reihe mit zwei gesteuerten Hauptventilen 7 und 8 an eine Eingangsgleichspannung U, eines selbstgeführten Stromrichters angeschlossen ist. Die Anschlußklemmen der Eingangsgleichspannung ü_d sind mit P und N bezeichnet. Jeweils der Reihenschaltung eines der Hauptventile 7 bzw. 8 mit der Kommutierungsdrossel 3 ist ein Freilaufventil 10 bzw. 11 parallelgeschaltet.

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Die Einrichtung zur Zwangskommutierung des Laststromes enthält für beide Hauptventile 7 und 8 einen gemeinsamen Löschkondensator 13, der mittels zweier Löschventile 14 und 15 dem Hauptventil 7 und mittels zweier weiterer Löschventile 16 und 17 dem Hauptventil 8 parallelgeschaltet werden kann.

Beispielsweise soll das Hauptventil 7 und die Teildrossel 4 vom Laststrom durchflossen sein und es sei angenommen, daß der Löschkondensator 13 auf di Höhe der Eingangsgleichspannung mit einer in der Pig. angedeuteten Polarität aufgeladen sei. Soll der Strom im Hauptventil 7 unterbrochen werden, so werden die Löschventile 14 und 15 gezündet und der Löschkondensator 13 entlädt sich über das Hauptventil 7, so daß dieses erlischt. Sobald dieses Ventil erloschen ist, schwingt der Löschkondensator 13 über die beiden Löschventile 14 und 15 und die Teildrosseln 4 und 5 und daa Freilaufventil 10 um. Der Laststrom Iq fließt weiter über die Ventile 14 und 15, den Kondensator 13 sowie die Teildrossel 4 und überlagert sich dem Umschwingstrom. Sobald der Umladeatrom kleiner wird als der Lastatrom I_Q flJeßt der Laatstrom weiter über daa Freilaufventil 11. Der Strom in der Teildrossel 4 ist vor Beginn der Umschwingung gleich dem Strom am Ende der Umschwingung. Der Kommutierungskondenaator 13 erhält somit keine atromabhängige Ladung. Er hat nach der Umschwingung wieder angenähert die gleiche Spannung mit entgegengesetztem Vorzeichen, wie vor dem Unterbrechen des Stromes im Hauptventil 7.

Zum Nachladen des Löschkondensatora sind zwei steuerbare Ventile 18 und 19 vorgesehen, die mit einer kleinen Induktivität 20, die die Teilwicklungen 21 und 22 aufweist, in Reihe liegen. Der Löschkondensator 13 ist mit der Mittelanzapfung der Indukti-

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vität 20 verbunden. Die beiden Ventile 18 und 19 sind an die Klemmen P und N der Eingangsspannung U_d angeschlossen. Durch Zünden des Ventils 19 am Ende der Brenndauer des Löschventils 15 bzw. durch Zünden des Ventils 18 am Ende der Brenndauer des Löschventils 17 wird ein über die Ventile 19 und 15 bzw. 18 und 17 fließender Ladestrom erreicht. Mit dieser Nachladeeinrichtung wird der Kommutierungskondensator 13, auch wenn der Stromrichter unbelastet ist, immer auf eine Spannung aufgeladen, die größer als U, ist und die die richtige Polarität besitzt.

Die Hauptventile 7 bzw. 8 werden erst dann gezündet, wenn der Strom in den Löschventilen 15 bzw. 17 Null geworden ist. Dadurch vermeidet man Kreisströme, die sich über die Kommutierungsdrossel 3, das Hauptventil 8 und das Preilaufventil 11 bzw. über die Kommutierungsdrossel 3, das Hauptventil 7 und das Preilaufventil 10 ausbilden wurden und eine unzulässige Belastung des Stromrichters darstellen. Ohne Nachladeeinrichtung sind diese Kreisströme erforderlich, um den Wechselrichter leerlauffest zu machen.

Es wurde bereits betont, daß nach dem Umschwingen der Löschkondensator 13 nur eine geringfügig kleinere Spannung mit entgegengesetztem Vorzeichen aufweist. Die Nachladeeinrichtung muß daher nur die Energieverluste decken, die während des Umschwingvorganges auftreten. Die Nachladeeinrichtung arbeitet also nur mit einer geringen Leistung.

In Pig. 2 sind die Ventile 18 und 19 mit den Klemmen P~ und N_f einer Premdspannungsquelle U~ verbunden. Der zweite Belag des Löschkondensators 13 ist außerdem über die steuerbaren

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Ventile 23 und 24 ebenfalls mit den Klemmen P_f und N_f der Premdspannungsquelle verbunden. Werden die Ventile 18 und bzw. 19 und 23 im richtigen Zeitpunkt entsprechend dem geschilderten Rhythmus gezündet, so fließt ein Ladestrom, und der Kommutierungskondensator 13 wird auf eine Spannung, die etwas größer ist als U., nachgeladen. Damit wird die Spannung am Löschkondensator 13 unabhängig von der Eingangsgleichspannung U.. Der Stromrichter kann daher mit variabler Eingangsgleichspannung IT, betrieben werden.

3 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims

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VPA 70/3035 - 6 Patentansprüche

üinrichtung zur Zwangskommutierung in einem selbstgeführten

Stromrichter nach Patent (Patentanmeldung

P 18 12 539.8; VPA 68/15.90) mit einer Reihenschaltung von gesteuerten Hauptventilen, denen eine Löscheinrichtung zugeordnet ist und die über eine Kommutierungsdrossel miteinander verbunden sind, an deren Mittelanzapfung ein Ver- * braucher angeschlossen ist, wobei die Löscheinrichtung einen, für beide Hauptventile gemeinsamen Löschkondensator enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkondensator (13) unabhängig von den Hauptventilen (7,8) an die Klemmen (P, N bzw. P„, N_f) einer Gleichspannungsquelle schaltbar ist, wobei die Polarität der Klemmen bezüglich der Kondensatorbeläge wählbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Nachladestromweg eine Induktivität (20) vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkondensator (13) an die Klemmen (P_f, N_f) einer Premdspannungsquelle schaltbar ist.

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