CH446522A - Verfahren zur Messung des Ausgangstromes in einem selbstgeführten Pulswechselrichter - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    Messung des     Ausgangstromes    in einem     selbstgeführten        Pulswechselrichter       Es ist bekannt, dass sich     mit    zwangskommutierten       Stromrichterventilen    selbstgeführte Wechselrichter auf  bauen lassen, bei denen     nicht    nur die Ausgangsfre  quenz, sondern durch wiederholtes Zünden und  Löschen des gleichen     Ventiles    auch die Ausgangsspan  nung verändert werden kann.

   Diese sogenannten Puls  wechselrichter ermöglichen es,     kohektorlose        Dreh-          Strommaschinen    als Antriebe     mit    veränderlicher Dreh  zahl und auch im     Reversierbetrieb        zu    verwenden. Der  Ausgangsstrom eines     Pulswechselrichters    kann in be  kannter Weise     mit    Hilfe einer     Zweipunktregelung    auf  einem vorgegebenen Wert gehalten oder auf einen be  stimmten zeitlichen Verlauf z. B.     sinusförmigen    Ver  lauf - geregelt werden.

   Dazu benötigt man     Strommess-          organe    am Ausgang des Wechselrichters., die Gleich  ströme in beiden     Richtungen        und    Wechselströme ver  zerrungsfrei abbilden können.  



  Bei dreiphasigen     Pulswechelrichtern    in verketteter  Schaltung     kann,    man den Ausgangswechselstrom so  regeln, dass sich positive und negative Stromblöcke  von einem Drittel der Periodendauer ergeben. Diese  Art der Stromregelung ist dann besonders einfach,  wenn ein Messorgan vorhanden ist, welches die  Summe der     Gleichrichtwerte    der einzelnen Phasen  ströme     misst.    Das kann dadurch geschehen, dass der  Sternpunkt der Last aufgelöst, über einen     Brücken-          gleichrichter        geführt    und dessen Gleichstrom gemessen  wird. Dieses Verfahren benötigt einen Gleichrichter für  den vollen Laststrom.  



  Die Nachteile dieser bekannten Verfahren, Stern  punktgleichrichter für den vollen Strom oder     Messein-          richtung    für beide Stromrichtungen in jeder Phase,  werden durch die Erfindung beseitigt.  



  Die     Erfindung        betrifft    ein Verfahren zur Messung  des Ausgangsstromes in einem selbstgeführten Puls  wechselrichter mit Stromregelung. Erfindungsgemäss  werden auf der Gleichstromseite des     Pulswechselrich-          ters    in den Zuleitungen zu einer     Gruppe    oder mehreren  Gruppen gleichartig betriebener Ventile     Strommessor-          gane    angeordnet.         Fig.    1 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel -der  Erfindung.

   Der     Pulswechselrichter    besteht aus einer  Gruppe löschbarer Ventile 11, 21, 31 mit der Zulei  tung 2 und einer Gruppe Dioden 12, 22, 32     mit    der  Zuleitung 1, sowie den gegenüberliegenden Gruppen  13, 23, 33 und 14, 24, 44 mit den Zuleitungen 3 und  4. Die Ausgänge R, S, T des     Pulswechselrichters    sollen  beispielsweise einen     Drehstrommotor    8 speisen.

   Be  trachtet man einen Strom i, der von der Phase B zur  Phase T in der in     Fig.    1 angegebenen     Richtung        fliesst,     dann kann dieser Strom über die Ventile 11 oder 13  zufliessen und über die Ventile 32 oder 34     abfliessen.     Der zufliessende Strom kann also in den Zuleitungen 2  und 3     mit    den Messorganen 5 und 6 gemessen werden.  Entsprechendes gilt für jeden anderen Phasenstrom, so  dass die Summe der zufliessenden Ströme mit     Hilfe    der  Messorgane 5 und 6 gemessen werden kann.

   Die  Summe der     abfliessenden    Ströme kann entsprechend  mit den Messorganen 5a und 6a in den Zuleitungen 1  und 4 gemessen werden.     Letzteres    ist bei unbelastetem  Sternpunkt der Last unnötig, da dann die Summe der  zufliessenden Ströme gleich der Summe der     abfliessen-          den    Ströme ist. Der     Vorteil    der Erfindung besteht  darin, dass keine     zusätzlichen    Ventile zur Strommes  sung benötigt werden, und die     Strommessorgane    trotz  dem nur in einer     Stromrichtung    durchflossen werden.

    Das Verfahren bezieht sich nicht nur auf den in     Fig.    1  gezeigten dreiphasigen     Pulswechselrichter    in verketteter  Schaltung, sondern auf jeden     Pulswechselrichter        mit     Gruppen     gleichartig    betriebener Ventile.  



  In einer Ausführungsform der Erfindung kann eine  an sich bekannte     Strommessanordnung    vorgesehen  werden, welche die Summe der Gruppenströme bildet.  So misst die Anordnung 7 in     Fig.l    den Strom       i,    =     i2    +     i,    Solche     Summenstrommesser    mit mehreren  Primärwicklungen lassen sich beispielsweise als  Gleichstromwandler oder als magnetische     Joche    mit       Hallsonden    ausführen.

   Die     Summenstrommessung    hat  gegenüber einer Einzelmessung den Vorteil, dass die       Induktivität    des Messorganes nicht     stört    beim über-      gang des Stromes von einem löschbaren Ventil 11, 21,  oder 31 auf die     gegenüberliegende    Diode 13, 23 oder 33.  



  Die in den     Strommessorganen    gemessenen Ströme  sind nur dann gleich der Summe der Lastströme, wenn  im Wechselrichter keine Kreisströme     fliessen.        Derartige     Kreisströme treten im allgemeinen nicht auf. Bei gewis  sen Löschanordnungen treten Kreisströme kurzzeitig  dann auf, wenn ein Ventil gelöscht wird. So kann z. B.  beim Löschen des     Ventiles    11 ein Stromimpuls über  die Elemente<B>11,</B> 12, 5a, 5 und 7 auftreten. Das be  deutet, dass beim Löschen eines     Ventiles    kurzzeitig  höherer Strom als der wirkliche Laststrom gemessen  wird. Das stört bei der     Zweipunktregelung    im allgemei  nen nicht.

   Bei einer     Dreipunktregelung    mit     Zwei-Niveau-          Verfahren    kann die Steuerung jedoch nachteilig  beeinflusst werden, wie es in     Fig.    2a und 2b     näher    er  läutert wird. Das     Zwei-Niveau-Verfahren    verwendet  nach dem     Soll-Ist-Vergleich    41 zwei     Kippstufen    42  und 43, deren     Ansprechwerte        a1,        a.,    und     b,,        b2    ver  schieden sind.

   Durch Kombination der beiden     Kippstu-          fen    wird ermittelt, ob der Wechselrichter treibende  Spannung, Freilauf oder     Gegenspannung    erzeugen soll.  Nach dem Ansprechen (Zeitpunkt     t,    in     Fig.    2a) der  Kippstufe 43 durch Erreichen des     Ansprechwertes        a,     kann der Kreisstrom die Kippstufe 43 mit dem An  sprechwert     b,    zum Kippen bringen, obwohl der Last  strom i den     Ansprechwert    b, gar nicht erreicht hat.

    Dieses Ansprechen des höheren Niveaus wird in weite  rer Ausgestaltung der Erfindung dadurch     verhindert,     dass besondere Mittel vorgesehen werden, die während  des Löschvorganges von treibender Spannung auf Frei  lauf die Strommessung für die Erzeugung der Gegen  spannung unterbrechen. Ein     Ausführungsbeispiel    dieses  Zusatzes zeigt     Fig.    2b. Beim Ansprechen der Kippstufe  42 wird durch einen     Univibrator    44 auf die für die    Gegenspannung     massgebliche    Kippstufe 43 derart ein  gewirkt, dass für die vom     Univibrator    erzeugte Zeit     Q    t  ein Umschalten der Kippstufe 43     verhindert    wird.

   Der  zusätzliche Stromimpuls beim Erreichen der Grenze 6  zum Zeitpunkt     t2    bringt keine weitere Kippstufe zum       Ansprechen    und     stört    daher die Steuerung nicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Messung des Ausgangsstromes in einem selbstgeführen Pulswechselrichter mit Stromrege lung, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Gleichstrom seite des Pulswechselrichters in den Zuleitungen zu einer oder mehreren Gruppen gleichartig betriebener Ventile Strommessgeräte angeordnet werden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch zur Messung des Ausgangswechselstromes bei einem Pulswechselrichter, bestehend aus löschbaren Ventilen und Dioden, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zuleitungen einer Gruppe löschbarer Ventile und einer gegenüberliegen den Gruppe Dioden je ein Strommessgerät angeordnet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strom- messanordnung vorgesehen wird, welche die Summe der Gruppenströme bildet. 3.

   Verfahren zur Messung des Stromes in einem Pulswechselrichter mit Zwei-Niveau-Regelung des Stromes nach Patentanspruch und den Unteransprü chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass besondere Mittel vorgesehen werden, die während des Löschvor ganges von treibender Spannung auf Freilauf die Strommessung für die Erzeugung der Gegenspannung unterbrechen.