CH441498A - Schaltungsanordnung mit einem selbstgeführten Wechselrichter - Google Patents

Schaltungsanordnung mit einem selbstgeführten Wechselrichter

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CH441498A
CH441498A CH75864A CH75864A CH441498A CH 441498 A CH441498 A CH 441498A CH 75864 A CH75864 A CH 75864A CH 75864 A CH75864 A CH 75864A CH 441498 A CH441498 A CH 441498A
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CH75864A
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Koppelmann Floris Prof Ing Dr
Ludwig Dipl Ing Abraham
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Licentia Gmbh
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Description


  Schaltungsanordnung mit einem selbstgeführten     Wechselrichter       Das Problem, aus einer Gleichspannung eine Wech  sel- oder     Drehspannung    veränderlicher Frequenz und  veränderlicher Spannung zu machen, hat im Laufe der  Zeit immer grössere praktische Bedeutung     erlangt,    bei  spielsweise für die Speisung     kollektorloser,    in der Dreh  zahl     steuerbarer    Motoren aus einer konstanten     Gleich-          spannungsquellz.    Verlangt wird in diesen     Fällen    ein  selbstgeführter Wechselrichter, d. h.

   ein     Wechselrichter,     der nicht auf eine schon vorhandene Wechselspannung  arbeitet,     sondern    diese aus sich selbst heraus erzeugen       muss.        Derartige    Wechselrichter sind verwirklicht wor  den mit Hilfe von     Thyratrons,        Transistoren    oder     ge-          steuerten     wobei :die     Kommutierung     durch Kondensatoren sichergestellt wurde.

   Handelt es  sich um Verbraucher mit induktiver Stromkomponente,  so hat man parallel     zu    den     Wechselrichterventilen        anti-          parallele        Ventile        geschaltet,    welche vorübergehende       Rücklieferung    von Strom in die Gleichstromquelle er  möglichen.  



  Zu     besonders        b ünstigen        Wechselrichteranordnungen     gelangt man, wenn man den     Ko:m:mutierun;gsvorgan!g        un-          abhän!gig    von dem Zustand des Verbrauchernetzes  macht, was beispielsweise     dadurch        verwirklicht    werden  kann, dass     zwischen    den     Wechs:

  elstromverbraucher    und  die     Wechselstromventile    Sperrventile eingeschaltet     werden.          Statt    dessen kann man auch     als    Phasenventile steuerbare       Hallblekerzellen    verwenden, die durch     Kondensatorstösse     löschbar gemacht sind. Ein solcher, schon bekannter  Wechselrichter ist in     Fig.    1 angedeutet.

   Es handelt sich  hier um einen dreiphasigen Wechselrichter in Brücken  schaltung, .der aus     einer        Gleichstromquelle        U,    einen       Wechselstrommotor    M     speist.    1 bis 6 sind die Phasen  ventile des     Wechselrichters,    die sowohl durch einen  Gitterimpuls     gezündet,    als auch durch einen anderen  Impuls,     beispielsweise    durch     Kondensatonstösse,    ge  löscht werden können. (In der Zeichnung     isst    diese dop  pelte     Steuerfähigkeit    durch zwei Striche seitlich am Zel  lensymbol angedeutet.

   Beispiele für     eine        derartige    steuer  bare Zelle mit     Löscheinrichtung    zeigen die     Fig.    3 und 4.)  Ein aus den     ungeste:uerten        Zellen    7 bis 12     bestehender       Gleichrichter arbeitet von der erzeugten Drehspannung  auf die     Spannung        U,    zurück. Um die Frequenz der er  zeugten Drehspannung zu ändern, wird man den Rhyth  mus der     Zünd-    und     Löschimpulse    der Ventile 1     biss    6  entsprechend wählen.

   Dabei ergibt sich eine Drehspan  nung von rechteckigem Verlauf während der Halbwelle,  wobei die Amplitude der     Drehspannung    gleich     U"    ist.  Will man bei abnehmender Frequenz dem Motor eine  entsprechende kleinere Spannung zuführen, so kann man  die Ventile 1     biss    6     jeweils    während ihrer 120  Brenn  dauer nicht dauernd einschalten, sondern nach dem  Prinzip der Pulsregelung nur mit einem bestimmten ver  änderlichen     Einschaltverhältnis.    Auf diese Weise über  lagert sich der erzeugten Frequenz f     :

  des    Drehstromes  eine     Pulsfrequenz        f""    welche wesentlich höher ist und  infolgedessen durch einen aus L und C bestehenden  Tiefpass vom     Verbraucher    M abgeriegelt werden kann.  



  Die in     Fig.    1 angedeuteten     Reaktanzen    13 bis 18       sind        erforderlich,    um das     Abfliessen    der     Kondens,ator-          löschstösse    in das     Drehstromnetz    zu     verhindern.    Sie sind  so     klein,    dass sie     keinen    wesentlichen     Blindwiderstand     für die Grundfrequenz f bedeuten.

   Wie     Fig.    1 erkennen       lässt,    braucht man für eine     :dreiphasige        Brückenschaltung     sechs     löschbare    Ventile 1 bis 6.  



  Nach der Erfindung     lässt    sich dieser Aufwand ver  mindern. Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanord  nung mit einem     solbstgoführten,    in Frequenz und Span  nung steuerbaren Wechselrichter und einem daran enge  schloss denen Verbraucher.     Erfindungsgemäss    sind in oder  zwischen die     Gleichstromzuleitungen        zu    :den Phasenven  tilen     steuerbare    Löschventile eingeschaltet, welche be  wirken, dass :

  der     zu        fliessende    Gleichstrom periodisch       eingeschaltet    und     wieder        ausgeschaltet    wird,     @so    dass der  Wechselrichter     im    Pulsbetrieb     .arbeitet,    wobei die Pha  senventile derart gesteuert werden, dass sich die ge  wünschte Frequenz der Wechselspannung ergibt und die       Löschventile    den Mittelwert der Gleichspannung be  stimmen.  



       Die        Fig.    2 bis 6 zeigen einige     Ausführungsbeispiele     der     Erfindung.    Die Phasenventile 101 bis 106     (Fig.    2)           übe:

  rn hmen    nur .die     Rolle    eines Verteilers der Impuls  ströme auf die drei     Wechselstromphasen        im    gewünsch  ten Rhythmus der Frequenz f, während die Löschventile  113 durch ihr     Einschaltverhältnis    den Mittelwert der       Halbwellenspannung    bestimmen.     Zweckmässigerweise     synchronisiert man die Zünd- und     Löschimpulse    der  Löschventile 113 derart mit der Steuerung der Phasen  ventile<B>101</B> bis 106,     dass    letztere beim periodischen Um  schalten auf die verschiedenen Phasen durch Sperrung  von Löschventilen 113 gerade stromlos sind.

   In diesem       FaL        existiert    für den eigentlichen     Wechselrichter        keine          Trittgrenze,    da eine     Überdeckung    der     Stromflussdauer          zweier    Phasen während des Phasenwechsels nicht auf  tritt.

       Ebenso    wie in     Fig.    1 ist in     Fig.    2 auch .ein urige  steuerter Gleichrichter 107 bis 112 vorgesehen, so dass  ein in L und M     fliessender    Strom beider Sperrung von  113 durch zwei der     Ventile    107 bis 112 in     die    Gleichspan  nung     U@.    zurückfliessen kann, so dass keine     übersp.an-          nungen        auftreten.    Um     letzteres    sicherzustellen, ist     eis    er  forderlich,

   die Zuleitungen zum Wechselrichter und zum       Gleichrichter    und zur     Gleichspannung        Ug.        reaktanzarm     auszuführen.     Erfolgt    die Speisung nicht durch eine Bat  terie,     sondern    beispielsweise durch einen Gleichrichter,  so muss u. U. der     Gleichrichter    mit einem Kondensator  abgeblockt werden, um das     Fliessen    der Impulsströme       zu    ermöglichen.  



  In     Fig.    3 ist eine     einphasige    Anordnung nach der  Erfindung dargestellt. In dieser Figur     isst    zwischen den  Klemmen A und Beine Schaltung für die     Löschtriode     angedeutet. Zur Löschung des     Hauptventile;s    120 wird  ein Kondensator 121 über ein     Hilfsventil    122 einge  schaltet, sodass er sich     rückwärts    über 120 entlädt. Die  eingezeichnete Polarität der     Kondensato:rspannung    er  gibt sich in bekannter Weise durch den     Umschwingkreis     123, 124.

   Die Steuerung der Ventile 120 und 122 er  folgt. durch ein     Steuergerät    St,     welches    gleichzeitig die       Wechselrichterventile    131 und 134     steuert.    Dem Steuer  gerät St wird über ein     Strommessglied    140 .der     Istwert     des Stromes     isst        zugeführt,        ausserdem    die     Sollwerte        i",i,     und f für den Verlauf das Stromes und für die Frequenz.

    Damit der Tiefpass aus L und C     möglichst    wirksam ist,  muss die     Pulsfrequenz        f.    möglichst hoch .sein. In     Fig.    4  ist eine     Gegentaktlöschschaltung    angedeutet, welche in  den heutigen steuerbaren     Siliziumzellen    Pulsfrequenzen  bis 10 000 Hz     zulässt.    Mit     derartig    hohen     Frequenzen        f"     isst es möglich, Arbeitsfrequenzen f im Bereich von f=0  bis     beispielsweise    f=200 für     Drehstrommotomen    zu er  zeugen.

   Dies hat den Vorteil,     dass    der Anlaufvorgang  der Motoren mit     grossem    Drehmoment ohne Schwierig  keiten erfolgen kann und dass anderseits das Gewicht  der Motoren infolge der hohen     Endfrequenz    klein wird.

    Dabei ist es     erforderlich,    beim Anlaufen die Wechsel  richterfrequenz praktisch bis     nahe    an     Null        herunterzu-          steuern    und ebenso die     Spannung    am Motor auf einen  Bruchteil der     Nennspannung    bzw.

   den Motorstrom mit  dem Steuergerät     St    auf den gewünschten     Anfahrwert,     beispielsweise das     Doppelte        oder        Dreifache    des Nenn  stromes,     einzure@geln.    Bei hohen     Frequenzen    kann man  entsprechend der Feldschwächung bei Gleichstrom  motoren die Spannung im     Verhältnis        zur    Frequenz klei  ner     als    normal wählen, so dass d er     Fluss        des    Motors und  entsprechend auch das Drehmoment sich     verringern.     



  In     Fig.    5 ist eine     weitere    Möglichkeit zur     Ausführung     der Erfindung am     Beispiel        eines    einphasigen Wechsel  richters in Brückenschaltung     dargestellt.    Hier     sind    die  Löschventile nicht in Reihe mit dem     Wechselrichter,          sondern        parallel    zu ihm angeordnet.

   In den     Zuleitungen       von der     Gleichstrombafitene    liegen zwei kleine     Luftdros-          seln   
EMI0002.0108  
   Die Löschschaltung ist aufgebaut wie in     Fig.    4.

    Der Kondensator C     wird    abwechselnd     über    die steuer  baren     Ventile    150 und 153 bzw. über die     Ventile    151  und 152     gezündet.    Dadurch ist     es        möglich,    an die       Wechselrichterventile    131 bis 134     periodisch    im -Takt  der Zündung des     Kondensators    C     negative        Spannung    zu  legen,

   welche die     jeweils        stromführenden        Ventile    des       WechseItchters    löscht, so     dass    der in     diesem        Zeitpunkt     im Motor M     fliessende    Strom über die Gleichrichter  ventile 135 und 138 gegen die Gleichspannung     U,,.          weiterfliessen    muss.

   Die     Drosseln   
EMI0002.0133  
   sorgen dafür, dass  der     Kondensator    C mit der     günstigsten    Frequenz umge  laden     wind    und     dass        kein        direkter        Kurzschluss    der       Gleichspannungsquelle        U,.    über den     Kondensator    C er  folgt.

       Damit    die     Spannung    am Kondensator C nicht auf       unerwünscht    hohe Werte     überschwingt,    liegt     parallel    zu  ihm     ein        Übertrager    154, der auf eine     Gleichrichtenschal-          tung    155     arbeitet.    Das     Übersetzungsverhältnis    von 154  ist so gewählt,

   dass bei     einer        gewissen        Spannung    des  Kondensators gleich oder     grösser        als        U-.    der Gleichrich  ter 155     wirksam        wird    und unter     Rückarbeitung        auf        Uri     die     Spannung    am     Kondensator        abschneidet.        Unter    Um  ständen kann die Sekundärseite des     Umspanners    154  auf den     Gleichrichter   <B>135</B> bis 138 

  geschaltet werden, so       dass    die     Gleichrichterschaltung    155 eingespart     wird.          Parallel    zum Verbraucher     wird        gegebenenfalls    ein Kon  densator C     angeordnet,    um die Löschung der Ventile  131 und 134 zu fördern.  



  Die beschriebenen Schaltungen ermöglichen es     nicht,     dass     zwei    Phasen des     Wecllselrichtens        gleichzeitig    arbei  ten, da nur eine einzige     Löscheinrichtung    für     alle    Phasen       gemeinsam        vorgesehen    ist.

   Statt dessen kann man auch  für die beiden Ventile je     einer    Phase     eine        Löscheinrich-          tung    in der     Gleichstromzuleitung        anbringen    oder man  baut     mehrphasige        Wechselrichter    aus einphasigen     Brük-          kenschaltungen    auf.  



  Für die beschriebenen Schaltungen     eignen    sich be  sonders die     heute        bereits        für    grosse Leistungen gebauten       steuerbaren        Siliziumzellen,        die        elektrisch    so     trägheitslos     sind,     dass    sie durch     verhältnismässig    kleine Kondensa  toren auch bei     ,

  grossem    Strom gelöscht     werden        können.     Durch Parallel- und     Reihenschaltung        derartiger    Zellen  lassen sich Leistungen bis zu mehreren 1000     kW    ver  wirklichen, so dass die Schaltung nicht nur für kleine  und     mittlere    motorische Antriebe,     :sondern    auch für       grosse    in Frage kommt.

   Durch den Übergang von der  bekannten Anordnung     :n        Fig.    1 auf die Anordnung der       Fig.    2 wird     dabei        eine        beträchtliche        Aufwandseinsparung     und Vereinfachung     der    Steuerung     erzielt.     



  Die     Erfindung        kann    dadurch vorteilhaft weitergebil  det     werden,    dass neben     Betriebszuständen,    in denen     zier          Verbraucher        im        Takt    der     Pulsfrequenz    an die :speisende       Gleichspannung        gelegt    wird und bei Rückstrom bzw.

    Blindstrom     .auf    die speisende     Gleichspannung    zurück  arbeitet, .auch     Betriebszustände    vorgesehen     sind,    in  denen der     Verbraucherstrom    im Freilauf     fliesst.    Das       Fliessen        eines    Stromes     im        Freilauf    lässt     sich    durch     eine     geeignete,

   noch zu     erläuternde        Schaltung    und     deren        ge-          eignete        Steuerung        erreichen.        Ein        derartiger        Betriebszu-          stand    hat den     Vorteil,        dass    der Hin- und     Rücktransport     von Leistungen     verringert    und ;

  dadurch     die        Beanspru-          chung    -der     verschiedenen        Teile    des Wechselrichters her  abgesetzt und der     Wirkungsgrad        verbessert        wird.         Ein diesbezügliches schematisches Ausführungsbei  spiel der     Erfindung    ist in     Fig.    6 dargestellt.

   Es handelt  sich um einen Wechselrichter in     dreiphasiger    Brücken  schaltung, der aus einer Gleichspannung     U",    die bei  spielsweise eine     Batterie,    einen Gleichrichter an einem       Wechselstromneitz    oder auch einen anderen Gleichstrom  generator     darstellen    kann, einen     Asynchronmotor    mit       Käfigläufer    M mit einstellbarer Frequenz und     einstell-          barer    Spannung durch alle vier Quadranten zu     betreiben     gestattet.

   Der     eigentliche        Wechselrichter    besteht aus den  steuerbaren Halbleitern<B>301</B> bis 306, zu denen anti  parallel     ungesteueute    Halbleiter 321     bis    326 geschaltet  sind.

   Die Stromzuführung zu den steuerbaren Halbleitern  301 bis 306     erfolgt    über     Drosseln        L1    und     L.,    die     Zwangs-          kommutierungdes        Stromes    von einer Phase in die andere  erfolgt durch eine     Gegentaktlöschschal;tung,    bestehend       aus    den     Kommubierungsitrioden   <B>311</B> bis 314 und den       Kondensatoren        Cl    und     C2.    Die Drosseln     L1    und     L2    :

  sind  mit     Abschneidedioden    Dl und     D2    versehen, welche über  Wandler     T1    und     T2    die in den Drosseln     aufgespeicherte     Energie in die     Speisequelle    über     die    Dioden     D3        und    D4       zurückliefern,    wobei das     ü'bensetzungsverhältnis    von     T1     und     T,        die    Höhe der Spannung     bestimmt,

      bis zu der die  Kondensatoren     Cl    und     C2    aufgeladen werden. An die  drei     Wechselstromphasen    U, V, W     sind    Kondensatoren       C3,        C4,        C5    angeschlossen.

   Der Sternpunkt O     dieser    Kon  densatoren ist mit der     Mitte    O' der     Kommutierungskon-          densatoren    und mit der Mitte O"     der    Pufferkondensa  toren     Q    und C, verbunden, welche durch Widerstände       R"        und        R,    überbrückt sind. Wenn die     Mitte    O"' der  Spannung     Ug        zugänglich    ist, kann O" mit O"' verbun  den werden.  



  ' Der     Wechselrichter        arbeitet    in folgender Weise: Bei  spielsweise werden die     steuerbaren        Halbleiter    301 und  304 geöffnet, so     dass        an    U und V die Spannung     Ufi    liegt.

    Wenn der Strom infolge zu hoher Spannung zu stark an  steigt,     wird    durch die Steuerung die     Kommutierungsein-          richtung        betätigt,    beispielsweise werden bei eingezeich  neter Polarität der     Kommutierungskondensatoren    die       Kommutierungsitrioden    312 und 313 gezündet,

   so dass  304 und 301 durch einen     Rückstromstoss    aus den Kon  densatoren     Cl    und     C.    gelöscht     werden.    Die     Mittel-          anzapfung    O' in     Verbindung    mit dem     Sternpunkt    O der       Kondensatoren        Q,        C4    und     C5    sorgt dabei     dafür,

      dass  sich die     Spannung    der Kondensatoren     Cl    und     C2    je zur       Hälfte    auf die     isteuerbaren        Halbleiter    301 und 304 ver  teilt, so dass     letztere        sicher    löschen. Da der Motor M  induktiv ist, will der Motorstrom     weiterfliessen,    und  zwar fliesst er über     die        Rückstromventile    322 und 323  gegen die Spannung     U,        zurück.    Dabei     sinkt    der Strom  ab.

   Erreicht der Motorstrom einen unteren Grenzwert,  so werden die     steuerbaren    Halbleiter 301     und    304 wie  der .gezündet und das Spiel wiederholt ich,     ;sodass    der       Motorstrom    im Mittel auf einem     vorgebbaren    Wert ge  halten werden kann.

   Wenn im Takt der     gewünschten          Frequenz        andere        Motorphasen    wirksam werden sollen,  beispielsweise die Phasen     U-W,    .so wird nicht 301     und     304     wiedergeizündet,        sondern    301     und    306.     Durch    den  beschriebenen Pulsbetrieb     wird        .der    Strom in     U-W    in  gleicher Weise auf den     vorgebbaren    Wert eingeregelt.

         Beim        Sperren    der steuerbaren     Halbleiter    301 und 306  sinkt     der        jeweilige        Motorstrom        schnell    ab, da er gegen  die ganze     Speisespannung        Ug    arbeitet.

       Dies        kann    da  durch     verhindert        werden,        dass    nicht beide gerade im Be  trieb     befindlichen    Trioden, beispielsweise 301 und 304,  durch die     Gegentaktlöschschaltung    gelöscht werden, son  dern nur eine von ihnen,     beispielsweise    301. Dies ist    dann der Fall, wenn nicht die beiden     Kommutierungs-          trioden    312 und 313, sondern nur die Triode 313 ge  zündet wird.  



  In diesem Fall     legt    sich die Spannung von     C2    über     C3     rückwärts an     die    Triode 301 und     löscht    sie,     während    die       Triode    304 ihren Strom     weiterführt.    So entsteht dadurch  der im Bild gestrichelt     angedeutete        Freilaufkreis,        in    dem  die beiden stromführenden Motorphasen ihren Strom im  Freilauf     weiterführen        können.    Der Strom klingt dann  nur     langsam    ab,

   so dass     erst        nach    längerer Zeit durch       Wiederzünden    von 301 die Motorphasen wieder an die  Spannung     Ug    gelegt     werden    und der Strom wieder her  aufgetrieben wird. Man     gewinnt    auf diese Weise den  Vorteil, dass nicht     unnötigerweise    Energie zwischen der       Speisequelle        Ug    und dem Motor hin-     und    herpendelt,  was mit unnötigen Verlusten verbunden ist und was die  Ventile beansprucht und den     Wirkungsgrad    verringert,       ausserdem    auch die Pulsfrequenz heraufsetzt.

   Hohe Puls  frequenz bedeutet jedoch     zusätzliche    Beanspruchung der       Halbleiterventile    und     Verluste    in den Drosseln     L1    und       L2    und in den zugehörigen     Abschneideschaltungen.     



  Die zu dem     beschriebenen        Verfahren    erforderliche  Steuerung der Trioden ist im Bild     nicht        dargestellt,    sie  kann in bekannter Weise durch eine     digitale,    logische  Schaltung verwirklicht     werden.        Zweckmässigerweise        wird     dabei gleichzeitig eine Regelung des Motorstromes vor  genommen, so     dass        unabhängig    vom     Betriebszustand    des  letzteren ein     gewünschter    Motorstrom     zustande    kommt.

    Die Schaltung des Bildes     gestattet        es    ohne weiteres auch,  den Motor abzubremsen und dabei seine Energie in die       Speisequelle        Ug        zurückzuliefern.        Umkehrung    der Dreh  richtung kann erreicht     werden    -durch Umkehrung der       Phasenfolge    in der Steuerung.

       Zweckmässigerweis.e    wird  der     Wechselrichter    mixt einer Frequenz betrieben, welche  um eine bestimmte günstige     Schlupffrequenz        grösser    ist  als die     jeweils        augenblickliche    Umdrehungsfrequenz des  Motors.     Letzteres    kann dadurch     verwirklicht    werden,  dass     man    die     Mato.rumlauffrequenz    über ein Differential  auf einen     Frequenzgeber    gibt; wobei das Gehäuse des  Differentials mit     Schlupffrequenz    angetrieben wird.

   Ver  wendet man einen     Synchronmotor,    so     muss    die Wech.sel  richterfrequenz mit     der    Umdrehungsfrequenz des Motors       übereinstimmen,    was     ebenfalls    durch     .einen   RTI ID="0003.0215" WI="16" HE="4" LX="1787" LY="1741">  Frequenz-          geber    auf der Welle des Motors erreicht werden kann.  Das     gewünschte        Drehmoment    wird dabei durch zweck  mässige     Winkeleinstellung    des     Frequenzgebers    auf der  Welle des     Motors        erreicht.     



  Die Aufgabe der     Erfindung    kann auch auf andere  Weise als im Bild verwirklicht werden, beispielsweise       dadurch,        dass    man -statt einer     Brückenschaltung    zwei ge  trennte     Mittelpunktschaltungen    verwendet, die unab  hängig     voneinander    gelöscht und gezündet werden kön  nen, sodass     ,sich        ebenfalls        Freilaufkreise    ergeben.

   Auch       zweiphasiger        oder    mehr als dreiphasiger Betrieb .ist     sinn-          entsprechend        möglich.     



       ,Da    der Pulsbetrieb,     insbesondere    wenn er mit hoher       Frequenz        erfolgt,        zusätzliche    Beanspruchungen der       steuerbaren    Ventile mit sich     bringt,    ist es     erwünscht,    dass  die     Pulsfrequenz    nicht zu hoch ist.

       Anderseits        werden     bei zu     geringer        Pulsfrequenz    die     Stromschwankungen    im       Motor    zu     gross,    .so     dass    der Effektivwert des Motor  stromes     fühlbar    grösser wird als der Effektivwert der       Grundwelle,    der allein für das Drehmoment     massgebend          isst.    Aus     diesem    Grunde kann     es        zweckmässig    sein,

   ent  weder die Wicklungen des Motors oder auch die Bat  teriespannung     .in    einer oder     mehreren        Stufen        umzuschal-          ten,    d. h. sie der     jeweiligen    Drehzahl des     Motors    anzu-      passen. Sowohl     Induktionsmotoren        als    auch Synchron  motoren benötigen     nämlich    eine um so kleinere Span  nung, je kleiner die Drehzahl ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Schaltungsanordnung mit einem selbstgeführten, in Frequenz und Spannung steuerbaren Wechselrichter und einem daran angeschlossenen Verbraucher (M), dadurch gekennzeichnet, dass in oder zwischen die Gleichstrom- zuleitungen zu den Phasenventilen steuerbare Löschven- tile (113; 120; 150 bis 153;
    311 bis 314) eingeschaltet sind, welche bewirken, dass der zu fliessende Gleich strom periodisch eingeschaltet und wieder ausgeschaltet wird, so idass der Wechselrichter im Pulsbetrieb arbeitet, wobei die Phasenventile (101 bis 106;<B>131</B> bis 134;
    301 bis 306) derart gesteuert wenden, dass sich die ge wünschte Frequenz der Wechselspannung ergibt und die Löschventile den Mittelwert der Gleichspannung be stimmen.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuerung der Löschventile der art mit der Steuerung der Phasenvehtile synchronisiert ist, dass die Phasenventile in den Zeitpunkten der Um schaltung von Phase zu Phase stromlos sind. 2.
    Anordnung nach Patentanspruch und Unteran- spruch 1, mit einem induktiven Verbraucher, z. B. einem Drehstrommotor, @dadurch gekennzeichnet, :dass zur Blindstrom- und Energierücklieferung ein Gleichrichter (107 bis 112; 135 bis 138;
    321 bis 326) parallel zum Wechselrichter geschaltet isst, der auf die Gleichstrom quelle zurückarbeitet. 3. Anordnung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dasss vor dem Wechselstromverbraucher ein Tiefpass (C) einge schaltet ist, der die Pulsfrequenz vom Verbraucher ganz oder teilweise fernhält.
    4. Anordnung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Ventile steuerbare HalbleiterzeHcn verwendet werden, wobei die Löschventile durch Konäensatorstromstösse gelöscht werden.
    5. Anordnung nach Patentanspruch und. :den Unter- ansprüchen 1 bis 4, mit einem Drehstromkäfigmotor, Synchronmotor oder kollektorlo.sen Gleichstrommotor als Verbraucher, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steuerung für die Frequenz und für den Mittelwert der Wechselspannung miteinander gekoppelt sind zum Zwecke,
    den Motor bei veränderter Frequenz mit ge- wünschtem, beispielsweise konstantem Fluss arbeiten zu lassen. 6. Anordnung nach Patentanspruch und .den Unter ansprüchen 1 bis 5, :dadurch gekennzeichnet, dass die Löschventile (113; 122; 152 bis 1953;
    311 bis 314) durch einen Regler probgrammgesteuertsind, um auf der Wechselstromseite einen gewünschten zeitlichen Verlauf des Stromes zu erhalten.
    7. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass neben Betriebszuständen, in @denen der Verbraucher im Takt der Pulsfrequenz :an .die spei sende Gleichspannung :gelegt wird und bei Rückstrom bzw. Blindstrom auf die speisende Gleichspannung zu rückarbeitet, auch Betriebszustände vorgesehen sind, :
    in denen der Verbraucherstrom im Freilauf fliesst. B. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Wechselrichter mit Gegentakt löschung arbeitet und die Mitte des Löschkondensators (Cl; C2) mit der Mitte der Speisespannung (U,) und mit der Mitte der Belastung direkt oder über Kondensatoren verbunden ist.
    9. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Verbraucherstrom durch Rege lung der Pulszeiten, d. h. durch Abstimmung der Ar- beitszeiten, der Freilaufzeiten und der Batterierückstrom- zeiten automatisch geregelt wird.
CH75864A 1963-01-30 1964-01-23 Schaltungsanordnung mit einem selbstgeführten Wechselrichter CH441498A (de)

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