DD145982A1

DD145982A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR POWER SUPPLY OF THE CONTROL ELECTRONICS OF FORCED COMBUSED CIRCUIT BREAKERS

Info

Publication number: DD145982A1
Application number: DD21592479A
Authority: DD
Inventors: Lothar Friedrich; Helmut Kluge; Wolfgang Knuth; Guenter Leonhardt; Erhardt Prager; Burkhardt Thron; Hans-Werner Toense
Original assignee: Lothar Friedrich; Helmut Kluge; Wolfgang Knuth; Guenter Leonhardt; Erhardt Prager; Burkhardt Thron; Toense Hans Werner
Priority date: 1979-10-01
Filing date: 1979-10-01
Publication date: 1981-01-14
Also published as: PL130234B1; PL227013A1; HU191025B; SU1302393A1; DD145982B1

Abstract

Die Erfindung wird vorteilhaft bei der Stromversorgung von Steuer- und Regeleinrichtungen in Geraeten der Leistungselektronik angewendet. Es soll eine allen Betriebs- und Einsatzfaellen gerechtwerdende Steuerstromversorgung fuer zwangskommutierte Stromrichterschaltungen geschaffen werden ohne Zuhilfenahme von Batterien, Fremdnetzen, Vorwiderstaenden und Transformatoren, die von der Stromrichterschaltung gespeist werden. Die Energie fuer den Betrieb der Steuer-und Regeleinrichtung wird an geeigneter Stelle dem zwangskommutierten Stromrichter entnommen. In einen oder mehrere Kommutierungskreise werden ein oder mehrere Stromwandler eingeschaltet, die ueber Gleichrichter auf Ladekondensatoren speisen, von denen die Steuerelektronik die Betriebsenergie erhaelt. Die Erfindung ist insbesondere bei Schaltungsanordnungen mit Zwangskommutierungen einzusetzen.The invention is advantageously used in the power supply of control and regulating devices in power electronics. It is intended to provide a control power supply for forced-commutated power converter circuits which can be used for all operating and service cases without the aid of batteries, foreign networks, series resistors and transformers fed by the power converter circuit. The energy for the operation of the control and regulating device is taken from the forced-commutated power converter at a suitable location. In one or more Kommutierungskreise one or more current transformers are switched on, which feed via rectifiers on charging capacitors, of which the control electronics receives the operating energy. The invention is to be used in particular in circuit arrangements with forced commutations.

Description

Sehalt imgsanordnung zur Stromversorgung der Steuer» elektronik von zwangakomrautierten StromrichterschaltungenSee imgsanordnung for powering the control »electronics of zwangakomrautierten power converter circuits

Die Erfindung wird vorteilhaft bei der Strorcrveraorgung von Steuer™ und Regeleinrichtungen in Geräten der Leistungselektronik, insbesondere bei SchaItungsanordnungen rait Zv;angskoanmtierung angewendet«The invention is advantageously used in the power supply of control and regulating devices in power electronics devices, in particular in control systems for remote control.

Charakteristik der bokrnritpn t^ohniochcn LösungenCharacteristics of the Bokrnritpn t ^ ohniochcn solutions

tii Betrieb dor Stcucrelelctronik von r-vvangnkciiiuuitic Stroarichtersc.hnItungen werdcn Vorsorrungsdpannungcn benötigt j die üb.licliejr/.'GiGe aua Sirttcrien oder ΪΤοΐκ« geräten gewonnen v/eiidei·... Da ε hat den i-ί acht eil, daß für den Anlauf der ßtroiarichteranordnung eine geladene Beittcr-ic oder ein frMiodca I-Jotr, zur Verfügung otohon muß«, Ferner können die Bstricbaypunnungen für die Steuereloktronik über Vorv/idorütände von der Starkstroraßcito deo Strotarichters bereitgectellt v/erden*The operation of the electroconductors of rvvangnciiiiiiiuiti Stroarichters, with the help of the notations, requires the correctional voltages required for the superimposed devices on devices or devices, since the ε has the i-ί eight for the start of a loaded ßtroiarichteranordnung Beittcr ic or frMiodca I-Jotr must otohon available "Furthermore, the Bstricbaypunnungen for Steuereloktronik over VorV / idorütände from the Starkstroraßcito deo Strotarichters bereitgectellt v / ground *

Des v/eiteron sind Lösungen bekannt, bei denen die Ener gie für die Steuerung von einen gegebenenfalls vorhon~ denen, vom Stromrichter gespeisten Transformator abgenomaen wird*The v / eiteron solutions are known in which the energy for the control of an optionally vorhon ~, powered by the power converter transformer will abgenomaen *

Diese bekannten technischen Löaiingon haben Hachtoi'i.e« Batterien sind wartungsintensiv und insbesondere bei der Inbetriebnahme von Fahrzeugen nicht iraraer einnatzbereit ; nicht in joden Pull ißt eine Verwendung derThese well-known technical lionessons have Hachtoi'i.e "Batteries are maintenance-intensive and especially at the start-up of vehicles not iraraer einnatzbereit; not in joden pull eats a use of the

Batterien möglich* Fremde Netze, die zur Stromversorgung der Steuerelektronik herangezogen werden, sind nicht in allen Verwendungsfällen, insbesondere auf Fahr·« zeugen und mobilen Einrichtungen, vorhanden* Die Energiegewinnung über Vorwiderstände ist stark verlustbe«=· haftet und scheidet bei größerem Leistungsbedarf der Steuerelektronik aus*Batteries possible * External grids that are used to power the control electronics are not available in all cases of use, in particular on vehicles and mobile devices. * Energy generation via series resistors is highly lossy and separates with greater power requirements of the control electronics out*

Transformatoren, die von Stromrichterschaltungen gespeist werden bzw« mit diesen zusammenarbeiten_} sind nicht immer vorhanden« Die Energiegewinnung von einem solchen Transformator .ist auch dann nicht möglich., wenn dieser von der Str.omrichterschaltung gespeiste bzw* der mit der Stromrichterschaltung zusammenarbeitende Trans» formator mit geregelter Spannung bzw« Strom betrieben wird, wie es beispielsweise im Falle der Strombegrenzung eines Stromrichters geschieht·Transformers, which are fed by converter circuits or "with these _collaborate} are not always present," The energy of such a transformer also not .is possible. If this or fed by the Str.omrichterschaltung * of cooperating with the converter circuit Trans "formator is operated with regulated voltage or current, as occurs, for example, in the case of current limitation of a power converter.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die genannten Mangel zu be™ sextigen und eine allen Betriebs- und Einsatsfällen ge· r-echtwerdende Steuerstromversorgung für zwangskommutierte Stromrichterschaltungen zu schaffen«.The aim of the invention is to suppress the mentioned deficiencies and to create a control power supply for forced-commutated power converter circuits which becomes more and more effective in all operating and emergency situations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die -Stromversorgung der Steuerelektronik von Stromrcichterschaltungen ohne Zuhilfenahme von Batterien,'Fremdnetzen, Vorwiderständen und Transformatoren^ die von der Stromrichterschaltung gespeist werden, zu gewährleisten, wobei die Energie für den Betrieb der'Steuer« und Regeleinrichtung an geeigneter Stelle dem zwangskorarautierten Stromrichter entnommen wird«The invention has for its object to ensure the -Stromversorgung the control electronics Stromrcichterschaltungen without the aid of batteries, 'foreign networks, series resistors and transformers ^ fed by the power converter circuit, the energy for the operation of the'Teuer «and control device suitable Place removed from the forced-corrosion rectifier «

Er-findungsgemäß wird die .Aufgabe dadurch gelöst, daß in einen oder mehrere Kornojutierungakreise der zwangskomrau-According to the invention, the object is achieved by incorporating into one or more grain ajusting cycles the compulsory

tierten Stromrichterschaltung ein oder raelirere Strom·» wandler eingeschaltet werden, die über Gleichrichter auf Ladekondensatoren speisen_$von denen die Steuerelektronik ihre Betriebsenergie erhält, wobei die Ausgangs-. wicklungen durch steuerbare oder spannungsabhängig© Bau» elemente kurzgeschlossen werden könnenβ Diese Ladekondensatoren werden vor Inbetriebnahme der Stromrichter-Schaltung über einen oder mehrere statische Widerstände aufgeladen; die 'Nachladung erfolgt nach Anlauf des Stromrichters mit der aus dem. Kommutierungskreis des Stromrichters entnommenen Energie»or other current converters which feed via rectifiers onto charging capacitors _$ from which the control electronics receive their operating energy, the output signals being fed to the charging circuit. windings can be short-circuited by controllable or voltage-dependent components. These charging capacitors are charged via one or more static resistors before the converter circuit is put into operation; the recharging takes place after starting the converter with that from the. Commutation circuit of the power converter extracted energy »

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden» Die Zeichnung seigt das Schema der erfindungsgemäßon Schaltungsanordnung«.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. The drawing is a diagram of the circuit arrangement according to the invention.

Die Anordnung besteht aus an sich bekannten Bauelementen« aus den Ladekondensatoren Cp Gp_% den Z-Dioden D₁, Dp₅ den Ladewiderständen.R₁. R_n. der Einphascmbrücke D₀ ·>·«The arrangement consists of _per se known components «from the charging capacitors Cp Gp _% Z-diodes D ₁ , Dp ₅ the charging resistors.R ₁ . R _n . the single-phase bridge D ₀ ·> · «

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Dgs. dem Grundlastwiderstand R-, und dem Stromwandler Tr₁ mit dem Begrenzungseleraent T₁ (Triac)« Der Primärleiter des Stromwandlers Tr* ist in einem Kommutiorungskreis eines Hochspannungsv/echseirichters eingeschleifte An dem Punkt ψ U₀ liegt das positive Potential der umzuformenden Eingangsgleichspannung; der Punkt - U ist das (meist geerdete) negative Potential der Eingängsgleiehspannunge An den Punkten ·}· U^» ·" Ujt und O können die zum Betrieb der Steuerelektronik erforderlichen Hilfsspannungen abgenommen werden*Dgs. the base load resistor R-, and the current transformer Tr ₁ with the Begrenzungseleraent T ₁ (Triac) «The primary conductor of the current transformer Tr * is in a Kommutiorungskreis a Hochspannungsv / echseirichters looped at the point ψ U ₀ is the positive potential of the converted DC input voltage; the point - U is the (mostly grounded) negative potential of the input line voltages. At the points}, U and können, the auxiliary voltages required to operate the control electronics can be removed.

Die Wirkungsweise der- Anordnung ist folgende?The operation of the arrangement is the following?

Hacn Anlegen der Eingangsgleichspannung laden sich die Ladekondensatoren C₁, C₀ über die Ladewiderstände 'R₁., R_n statisch auf bis die Durchbruchspannung der E-Dioden D., .<; 33_O erreicht ist© Damit ist der Hochspannungswechsel«When the DC input voltage is applied, the charging capacitors C ₁ , C ₀ are charged statically across the charging resistors R ₁ , R _n until the breakdown voltage of the E-diodes D ₁ ,. 33 _{O is} reached © This is the high voltage change «

rieht er einschaltber.eit, cLh· die Energie für die ersten Impulse der Steuerelektronik kann den-Ladekondensatoren G₁ j Cp entnommen werden· Mit dem Anschwingen des Wechselrichters fließen Kommutierungsstromimpulse durch den Primärleiter des Stromwandlers Tr., und laden über die Einphasenbrücke D^, «_ee D,- die Ladekondensatoren C-, C_? nach« Die Steuerelektronik wird nunmehr aus dem Kommutierungskreis des Wechselrichters mit Energie versorgte Das Begrenzungselement ^fJL ist so bemessen, daß die an der Einphasenbrücke D^ ·>·.· Dg entstehende Gleichspannung die Durchbrucli3pannimg der Z-Dioden D-, D_n nicht erreichen kann*If it is turned on, the energy for the first impulses of the control electronics can be taken from the charging capacitors G ₁ j Cp. With the oscillation of the inverter, commutation current pulses flow through the primary conductor of the current transformer Tr ₁ and charge via the single-phase bridge D 1. « _Ee D, - the charging capacitors C-, C _? The limiting element ^f JL is dimensioned in such a way that the DC voltage generated at the single-phase bridge D 1 does not reach the through-connection of the Z diodes D 1, D _n can *

Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Verriegelung innerhalb der Steuerelektronik sorgt dafür, daß ein Befehl zum Einschalten des Hochspannungswechselrichters erst ausgelöst werden kann, wenn die Ladekondensatoren C-, Cp genügend aufgeladen sind«A lock, not shown in the drawing, within the control electronics ensures that a command for switching on the high-voltage inverter can not be triggered until the charging capacitors C, Cp have been sufficiently charged «

Claims

iiS §14 - <?

Induction addressed

Characterized in that one or more current transformers (T-) are inserted into one or more commutation circuits which are always present in such power converters for supplying energy to the control device.

2e circuit arrangement according to Punkti, characterized in that the Sekundärsparmungsbegrenzung of
Current transformer (^ _x , -i) controllable or voltage-dependent components, for example -Begrenzungseleraente (T.) are used * '

3d. Circuit arrangement according to items 1 and 2 _5, characterized in that the start-up of the control is
electrics by means of statically charged charge capacitors Cp Cp, which · after start-up of the power converter with the help of the Koiimutieanrngslcreis
energy taken over the single-phase bridge (D ^ see Dg)