CH617048A5

CH617048A5 -

Info

Publication number: CH617048A5
Application number: CH932177A
Authority: CH
Inventors: Janos Udvardi-Lakos
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1976-09-20
Filing date: 1977-07-28
Publication date: 1980-04-30
Also published as: US4151586A; ATA654577A; FR2365237A1; FR2365237B1; SE7710200L; AT351638B; BE858838A; DE2642240B1; CA1090416A; GB1569663A; DE2642240C2; IT1088006B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Stillsetzen eines Wechselrichters mit gesteuerten Hauptventilen und 55 mit Rückarbeitsventilen in einer Brückenschaltung, wobei die Steueranschlüsse der gesteuerten Ventile über eine Freigabeeinheit mit einem Steuersatz verbunden sind, dem eine den Zündwinkel der Zündimpulse bestimmende Steuerspannung zugeführt ist. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine 60 Schaltungsanordnung zur Durchführung eines erfindungsge-mässen Verfahrens.

Wechselrichter der eingangs beschriebenen Art sind bekannt aus der DT-AS 2 446 299. Bei diesen bekannten Wechselrichtern ist die Steuereinrichtung, die eine Regeleinrichtung 65 und einen Steuersatz enthält, über eine Freigabeeinheit mit den Steueranschlüssen der gesteuerten Hauptventile des Wechselrichters verbunden. Es sind Massnahmen getroffen, damit dem

Steuersatz in einer Bereitschaftsstellung bereits eine Steuerspannung zugeführt wird, die einer in einem beliebigen Startaugenblick gewünschte Ausgangsspannung des Wechselrichters entspricht. In der Bereitschaftsstellung erzeugt der Steuersatz bereits Zündimpulse für den Wechselrichter, die jedoch von der Freigabeeinheit gesperrt werden. Bei einem Startbefehl wird die Freigabeeinheit für die Zündimpulse durchlässig gesteuert. Dadurch wird eine besonders rasche Abgabe der gewünschten Ausgangsspannung des Wechselrichters ermöglicht.

Es besteht bei vielen Einsatzbedingungen von Wechselrichtern auch das Problem, den Leistungsteil eines Wechselrichters möglichst rasch stillzusetzen. Dies ist beispielsweise bei einem sogenannten Stromrichterantrieb der Fall, bei dem eine Drehfeldmaschine über einen Umrichter gespeist wird, der aus einem Gleichrichter, einem Zwischenkreis und einem Wechselrichter besteht. Bei einem Ausfall der Anspeisung des Gleichrichters, bei einem Defekt im Gleichrichter oder beim Auslösen einer Sicherung in den Gleichspannungseingängen des Wechselrichters kann eine Schnellabschaltung des Wechselrichters erforderlich werden. Auch bei unterbrechungsfreien Stromversorgungsanlagen mit Wechselrichtern der eingangs genannten Art ist es wünschenswert, bei einer Wiederkehr der Netzspannung den Leistungsteil des Wechselrichters möglichst rasch stillzusetzen, um den Wechselrichter und die Schaltmittel auf einen erneuten Schnellstart vorzubereiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Stillsetzen eines Wechselrichters anzugeben, das für einen Wechselrichter in Brückenschaltung unabhängig von der Art seiner Kommutierung (Einzellöschung, Summenlöschung, Folgekommutierung) einsetzbar ist und das es ermöglicht, einen Wechselrichter sehr schnell stillzusetzen. Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens soll einfach aufgebaut sein und insbesondere keine Änderungen im Impulsprogramm des Steuersatzes erfordern.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem Stillsetzbefehl der Stromleitzustand der Ventile überwacht wird, dass eine Änderung der Zündimpulse für die Ventile gesperrt wird, wenn die an der einen Gleichspannungsschiene des Wechselrichters angeschlossenen Ventile gleichzeitig stromleitend sind und dass nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer oder beim Eintreffen eines Überwachungssignals für das Erlöschen des Stromes im Wechselrichter die Weitergabe der Zündimpulse an die gesteuerten Ventile gesperrt wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren geht davon aus, dass eine schnelle Abschaltung eines Wechselrichters dann gefahrlos möglich ist, wenn durch den Leitzustand der Ventile des Leistungsteils des Wechselrichters eine Ausgangsspannung Null eingeprägt wird. Es wird daher der Leitzustand der Ventile überwacht. Wenn die an einer Gleichspannungsschiene liegenden Ventile stromführend sind, wird angenommen, dass die Ausgangsspannung des Wechselrichters Null ist. Eine weitere Veränderung der Zündimpulse für die Ventile wird jetzt gesperrt. Die an einer Gleichspannungsschiene liegenden und bereits stromführenden Ventile bleiben dadurch zunächst im stromführenden Zustand. Der Strom erlischt bei passiver Belastung von alleine durch die ohmschen Verluste. Bei aktiver Belastung wird durch die Sperrung der Zündimpulse nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer oder nach Eintreffen eines Überwachungssignals verhindert, dass die Hauptventile erneut zünden. Es kann zusätzlich eine Unterbrechung der Verbindung mit der Belastung vorteilhaft sein.

Bei Wechselrichtern mit gesteuerten Hauptventilen und gesteuerten Löschventilen braucht man überhaupt nicht auf die Ansteuerung der Löschventile einzugreifen. Bei derartigen Wechselrichtern wird der Strom im Wechselrichter durch Sperren der Zündimpulse für die Hauptventile nach dem

beschriebenen Verfahren gelöscht, wobei die Löschventile mindestens für eine Periode weiter getaktet werden.

Bei allen Wechselrichtertypen aber können die Zündimpulse für sämtliche gesteuerten Ventile des Wechselrichters gesperrt werden, wenn der Strom durch Ventilkombinationen, die eine von Null abweichende Ausgangsspannung liefern, erloschen ist. Dies kann entweder durch Überwachung des Ventilzustandes und durch Einhaltung von Zeitbedingungen geschehen, oder aber durch eine Überwachungseinrichtung, die durch ein Signal anzeigt, dass der Strom im Wechselrichter erloschen ist.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens zum Stillsetzen eines Wechselrichters besteht darin, dass es nicht erforderlich ist, die Gleichstromanspeisung abzuschalten.

Die Zeiträume, in denen die Ausgangsspannung des Wechselrichters Null ist, hängen von der jeweiligen Ausgangsspannung des Wechselrichters ab. Eine Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens sieht daher vor, dass bei einem Stillsetzbefehl die Steuerspannung für den Steuersatz in Richtung auf die kleinstmögliche Ausgangsspannung des Wechselrichters verändert wird. Hierdurch wird erreicht, dass der nächste Zeitpunkt, an dem die an einer Gleichspannungsschiene liegenden Ventile des Wechselrichters gleichzeitig stromleitend sind, bereits nach einer kürzeren Zeit erreicht wird.

Zur Überwachung des Leitzustandes der Ventile können prinzipiell Strommesswandler in den Lastanschlüssen der gesteuerten Ventile vorgesehen sein, denen Grenzwertmelder nachgeschaltet sind. Die Ausgangssignale der Grenzwertmelder geben an, ob sich das betreffende Ventil im stromleitenden oder im stromsperrenden Zustand befindet. Die Ausgangssignale der Grenzwertmelder können zu einem Signal verknüpft werden, das anzeigt, ob alle an einer Gleichspannungsschiene liegenden Ventile im stromführenden Zustand sind oder nicht.

Es ist jedoch auch möglich, aus den Zündimpulsen für die Hauptventile auf den Leitzustand der Ventile zu schliessen. Dabei wird vorausgesetzt, dass ein Hauptventil innerhalb einer bestimmten Zeit auch tatsächlich gezündet wird, wenn ein Zündimpuls an seinem Steueranschluss ansteht.

Eine nach diesem Prinzip arbeitende vorteilhafte Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

a) Die Freigabeeinheit enthält eingangsseitig Sperrgatter, deren Eingänge mit den Zündsignalen für die Hauptventile bzw. mit einem Änderungssperrsignal beaufschlagt sind und deren Ausgänge mit den Eingängen von bistabilen Kippstufen verbunden sind, deren Ausgänge mit den Eingängen von aus-gangsseitigen Sperrgattern verbunden sind, deren weitere Eingänge mit einem Sperrbefehl beaufschlagt sind;

b) eine Überwachungseinrichtung mit logischen Verknüpfungsgliedern überwacht die den Ventilzustand der Hauptventile anzeigenden Ausgangssignale der bistabilen Kippstufen und erzeugt ein Nullspannungssignal, wenn gleichzeitig Zündsignale für die an einer Gleichspannungsschiene des Wechselrichters angeschlossenen Hauptventile anstehen;

c) ein konjunktives Verknüpfungsglied verknüpft den Stillsetzbefehl mit dem Nullspannungssignal zu dem Änderungssperrsignal für die eingangsseitigen Sperrgatter der Freigabeeinheit;

d) ein mit dem Änderungssignal beaufschlagtes Verzögerungsglied bildet einen Sperrbefehl für die ausgangsseitigen Sperrgatter der Freigabeeinheit.

Die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes wird im Hinblick auf die Signallaufzeiten der Zündimpulse und der Zündverzögerungszeit der gesteuerten Hauptventile des Wechselrichters bemessen.

Damit ist sichergestellt, dass die Hauptventile des Wechselrichters tatsächlich bereits im stromführenden Zustand sind, wenn der Sperrbefehl für die ausgangsseitigen Sperrgatter der

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Freigabeeinheit erzeugt wird.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung besteht darin, dass keinerlei Eingriffe in den Steuersatz erforderlich sind. Der Steuersatz kann völlig unbeeinflusst 5 vom Stillsetzbefehl weiterlaufen oder stillgesetzt werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage mit einem Wechselrichter,

10 Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung des Wechselrichters in der unterbrechungsfreien Stromversorgungsanlage nach Fig. 1,

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen Diagramme zur Erläuterung der Erfindung,

15 Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schaltungsanordnung,

Fig. 6 eine Darstellung einer Reglersperre.

Fig. 1 zeigt eine unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage für einen Verbraucher V, der im Normalbetrieb aus einem 20 Wechselspannungsnetz N und im Notbetrieb über einen Wechselrichter INV aus einer Batterie B gespeist wird. Dem Verbraucher V ist ein Filter F vorgeschaltet. Der Filtereingang ist über Schalteinrichtungen 46 und 47 entweder mit dem Wechselspannungsnetz N oder mit dem Transformator TR des 25 Wechselrichters INV verbunden. Im Normalbetrieb befinden sich die Schaltkontakte der Schalteinrichtung 46 in der gezeichneten Lage. Bei einer Umschaltung auf den Notbetrieb werden die Kontakte der Schalteinrichtung 46 umgesteuert und verbinden den Filtereingang und damit den Verbraucher 30 mit dem Transformator TR des Wechselrichters INV. Das Filter F ist somit dem Verbraucher V stets vorgeschaltet. Im Normalbetrieb dämpft es die nieder- und hochfrequenten Verzerrungen der Netzspannung. Beim Umschaltvorgang vom Normalbetrieb zum Betrieb aus der Ersatzstromquelle (Batterie B) 35 und beim Rückschaltvorgang zum Normalbetrieb wirkt das Filter als kurzzeitiger Energiespeicher zur Überbrückung der Schaltzeiten. Beim Notbetrieb über den Wechselrichter siebt das Filter die Ausgangsspannung des Wechselrichters. Da sich diese Forderungen nicht widersprechen, ist eine geeignete 40 Dimensionierung der Elemente des Filters möglich. Anstelle des in der Zeichnung beispielhaft dargestellten Filters F können auch andere Filteranordnungen verwendet werden, wie sie beispielsweise in der DT-OS 2 448 427 beschrieben sind. Die Verbraucherspannung Uv wird von einem Spannungs-45 messwandler 34 erfasst, der zwischen dem Filter F und dem Verbraucher V angeordnet ist. Der Verbraucherstrom Iv wird von einem Strommesswandler 25 erfasst. Die Netzspannung UN wird von einem Spannungsmesswandler 33 erfasst.

Als Wechselrichter INV ist ein Wechselrichter mit Folge-50 kommutierung dargestellt. Bei Wechselrichtern mit Folgekommutierung ist ein rasches Stillsetzen besonders schwierig, weil den gesteuerten Hauptventilen keine eigenen Kommutierungskreise zugeordnet sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Wechselrichter mit Folgekommutierung beschränkt, sondern 55 eignet sich für beliebige Wechselrichter in Brückenschaltung. Der dargestellte Wechselrichter INV enthält zwei Brük-kenzweige mit gesteuerten Hauptventilen nl, n2 bzw. n3, n4, sowie zwei antiparallel geschaltete weitere Brückenzweige mit Rückarbeitsventilen dl,.d2 bzw. d3, d4. Jedem der gesteuerten 60 Hauptventile ist ein Kommutierungskondensator CI bis C4 zugeordnet. Die gesteuerten Hauptventile nl und n2 sind über eine Drossel LI miteinander verbunden, deren Mittelpunkt x mit dem Mittelpunkt des Brückenzweiges mit den Kondensatoren Cl und C2 verbunden ist. In gleicher Weise sind die 65 gesteuerten Hauptventile n3 und n4 über eine Drosselspule L2 miteinander verbunden, deren Mittelpunkt y mit dem Mittelpunkt des Brückenzweiges mit den Kondensatoren C3 und C4 verbunden ist. Somit ist jedem der gesteuerten Hauptventile

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ein Kommutierungskreis parallel geschaltet, der aus der Rei- eingangsseitig mit dem Spannungsmesswandler 35 für die Bat-

henschaltung eines Kondensators und einer Hälfte einer Dros- teriespannung Ub, dem Spannungsmesswandler 34 für die Ver-

selspule besteht. Der Kommutierungskreis für das Hauptventil braucherspannung Uv und dem Strommesswandler 25 für den nl besteht beispielsweise aus der ihm parallel geschalteten Rei- Verbraucherstrom Iv verbunden ist, liefert bereits im Bereit-

henschaltung des Kondensators Cl und der oberen Hälfte der 5 schaftsbetrieb eine solche Steuerspannung Us für den Steuer-

Drosselspule LI. Die Löschung des Ventils nl erfolgt durch satz 51, dass dessen Zündsignale in jedem beliebigen Startau-

Zündung des gesteuerten Hauptventils n2. Das gesteuerte genblick bereits den richtigen Zündwinkel für eine sofortige

Hauptventil n2 wird wiederum durch Zündung des gesteuerten Übernahme der Verbraucherleistung durch den Wechselrich-

Hauptventils nl gelöscht. Die gesteuerten Hauptventile nl und ter gestatten. Der Steuersatz 51 läuft ebenfalls bereits in der n2 wechseln sich somit in der Stromführung ab. Das gleiche gilt10 Bereitschaftsstellung und erzeugt Zündsignale, die jedoch von für die gesteuerten Hauptventile n3 und n4 des anderen Brük- der Freigabeeinheit 52 gesperrt werden. Bei einem Startsignal kenzweiges. START gibt die Startlogik die Zündsignale frei. Der Wechsel-

Die Mittelpunkte x bzw. y der Drosselspulen LI bzw. L2 richter kann sofort die Verbraucherleistung abgeben.

stellen die Ausgänge des Wechselrichters dar und sind mit den Bei einem Stillsetzbefehl STOP sperrt die Startlogik 48

Endanschlüssen der Primärwicklung des Transformators TR 15 durch Beeinflussung der Freigabeeinheit 52 die Zündimpulse verbunden. Die Mittelpunkte der Brückenzweige mit den Rück- für die gesteuerten Hauptventile des Wechselrichters in erfin-

arbeitsdioden dl, d2 bzw. d3, d4 sind mit Anzapfungen der dungsgemässer Weise.

wechselrichterseitigen Wicklung des Transformators TR ver- Zur Erläuterung der Erfindung wird zunächst die Fig. 3

bunden. betrachtet, in der die Ansteuerungszeiten der gesteuerten

Die Gleichspannungsschienen 1 und 2 des Wechselrichters 20 Hauptventile nl, n2, n3, n4 und die Ausgangsspannung Uxy des INV sind mit einer Batterie B als Ersatzstromquelle verbunden. Wechselrichters INV über einer Zeitachse t dargestellt sind. Die Batteriespannung UB wird von einem Spannungsmess- Zwischen den beiden strichlierten Zeitmarken liegt eine wandler 35 erfasst. Zur Aufladung der Batterie B ist ein zusätzli- Periode der Wechselrichterausgangsspannung. Man erkennt, eher Brückenzweig mit Dioden 36 und 37 vorgesehen. Der Mit- dass die Ausgangsspannung Uxy abwechselnd zwischen dem telpunkt der Dioden 36,37 ist über einen Schalter 45, einen 25 positiven Wert UB der Batteriespannung und dem negativen ersten Ladewiderstand 39 und einen zweiten Ladewiderstand Wert —UB der Batteriespannung hin und her geschaltet wird, 40 mit einer wechselrichterseitigen Zusatzwicklung 38 des wobei zwischen den positiven und den negativen Spannungs-Transformators TR verbunden. Der erste Ladewiderstand 39 zeitflächen spannungslose Pausen ATI auftreten. Zwischen den kann von einem weiteren Schalter 44 überbrückt werden. Im Zeitpunkten tl und t2, zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 und Batterieladebetrieb sind die Schaltkontakte der Schalteinrich- 30 zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 ist die Ausgangsspannung tung 47 und der Schalter 45 geschlossen. Die Batterie wird aus Uxy des Wechselrichters Null. In der spannungslosen Pause zwi-dem Wechselspannungsnetz N über die netzseitige Wicklung sehen den Zeitpunkten tl und t2 sind.die an der Gleichspan-und die wechselrichterseitige Zusatzwicklung 38 des Transfor- nungsschiene 2 liegenden gesteuerten Hauptventile n2 und n3 mators TR und den Gleichrichterbrückenzweig mit den Dio- angesteuert. In der spannungslosen Pause zwischen den Zeit-den 36 und 37 geladen. Wenn eine Starkladung oder Schnella- 35 punkten t3 und t4 sind die an der anderen Gleichspannungsdung vorgesehen ist, wird der Schalter 44 geschlossen. Damit schiene 1 liegenden gesteuerten Hauptventile nl und n4 ange-ist nur der Ladewiderstand 40 wirksam. Dieser ist zur Begren- steuert.

zung des Ladestroms für eine Starkladung dimensioniert. Für Die Erfindung geht davon aus, dass eine Abschaltung des eine Erhaltungsladung wird der Schalter 44 geöffnet. Damit ist Wechselrichters erfolgen kann, wenn seine Ausgangsspannung die Summe der Ladewiderstände 39 und 40 wirksam. Diese « nuii ist. Dies ist der Fall, wenn die an einer Gleichspannungs-

Widerstandssumme ist für einen bei einer Erhaltungsladung schiene liegenden Ventile gleichzeitig stromführend sind. Erfin-

erforderlichen Ladestrom bemessen. Bei einer Umschaltung dungsgemäss wird daher der Leitzustand der Ventile über-

vom Batterieladebetrieb auf den Notstrombetrieb werden die wacht. Eine Änderung der Zündimpulse für die Ventile wird

Schaltkontakte der Schalteinrichtung 47 und der Schalter 45 gesperrt, wenn die an einer Gleichspannungsschiene des geöffnet. 45 Wechselrichters angeschlossenen Ventile gleichzeitig stromlei-

Anstelle der dargestellten Batterieladeeinrichtung können tend sind. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer oder auch andere Ladeeinrichtungen vorgesehen sein, wie sie insbe- nach Eintreffen eines Überwachungssignals wird die Weitersondere in der DT-PA 2 539 900.2-32 beschrieben sind. gäbe der Zündimpulse an die gesteuerten Ventile gesperrt.

Figur 2 zeigt als Blockschaltbild die Steuereinrichtung für Anhand von Fig. 4 wird eine vorteilhafte Weiterbildung der den Wechselrichter INV in Fig. 1. Die Steuereinrichtung ent- so Erfindung erläutert. Diese Weiterbildung zeichnet sich hält eine Regeleinrichtung 50 zur Erzeugung einer Steuerspan- dadurch aus, dass bei einem Stillsetzbefehl die Steuerspannung nung Us für einen Steuersatz 51. Die Steuerspannung Us für den Steuersatz in Richtung auf die kleinstmögliche Ausbestimmt den Zündwinkel der Zündimpulse. Die Ausgänge a, b, gangsspannung des Wechselrichters verändert wird. Man c, d des Steuersatzes 51 sind mit einer Freigabeeinheit 52 ver- erkennt in Fig. 4, dass die Ausgangsspannung U'xy des Wechselbunden, deren Ausgänge e, f, g, h mit Impulsendstufen 53 ver- 55 richters wesentlich schmälere Spannungspulse aufweist, bunden sind. Die Impulsendstufen 53 enthalten jeweils einen Dementsprechend sind die spannungslosen Pausen AT2 länger. Oszillator und einen Verstärker sowie einen Zündimpulsüber- Wenn bei einem Stillsetzbefehl die Ausgangsspannung des trager. Die Ausgänge der Endstufen 53 sind mit den Steueran- Wechselrichters sofort auf einen minimalen Wert zurückge-schlüssen der gesteuerten Hauptventile nl, n2, n3, n4 des Wech- steuert wird, so wird der Zeitpunkt schneller erreicht, an dem selrichters INV verbunden. Weiterhin ist eine Startlogik 48 vor- eo die Ausgangsspannung des Wechselrichters Null wird und die gesehen, die am Eingang t mit einem Startbefehl START beauf- Zündimpulse gesperrt werden können.

schlagt werden kann. Schliesslich ist noch eine Synchronisa- Fig. 5 zeigt schematisch die Innenschaltung der Startlogik tionsüberwachungseinrichtung 49 vorgesehen, die aus der 48 und der Freigabeeinheit 52. Die Freigabeeinheit 52 enthält

Netzspannung Un des Wechselspannungsnetzes N und aus eingangsseitig Sperrgatter 3,4,5,6, deren Eingänge a, b, c, d mit einem Signal RA des Steuersatzes 51 ein Synchronisationssig- es dem Signalteil des Steuersatzes 51 verbunden und mit den nal SY für den Steuersatz 51 bildet. Zündsignalen belegt sind. Die weiteren Eingänge der Sperrgat-

Die Regeleinrichtung 50 ist von der Art, wie sie in der ter 3,4,5,6 sind mit einer Klemme m verbunden. Ein Ände-

DT-AS 2 446 299 beschrieben ist. Die Regeleinrichtung 50, die rungssperrsignal AS an der Klemme m sperrt die Sperrgatter 3,

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4,5,6. Den Sperrgattern 3,4,5,6 sind bistabile Kippstufen 7 und 8 nachgeschaltet, deren Ausgangssignale die Ansteuerung der Hauptventile nl bis n4 nachbilden. Die Ausgänge der bistabilen Kippstufen 7 und 8 sind auf die Eingänge von ausgangsseitigen Sperrgattern 12,13,14,15 geschaltet, deren weitere Eingänge 5 mit einer gemeinsamen Klemme p verbunden sind. Die Ausgänge e, f, g, h, der ausgangsseitigen Sperrgatter 12,13,14,15 führen zur Endstufe 53, die für jedes gesteuerte Hauptventil einen Oszillator, einen Verstärker und einen Zündimpulsübertrager umfasst. Die ausgangsseitigen Sperrgatter 12,13,14,15 10 können von einem Sperrbefehl SP an der Klemme p gesperrt werden.

Weiterhin ist eine Überwachungseinrichtung mit zwei UND-Gattern 9 und 10 und einem ODER-Gatter 11 vorgesehen. Dem UND-Gatter 9 werden die gespeicherten Zündsig- is naie für die gesteuerten Hauptventile nl und n4 zugeführt, die an der Gleichspannungsschiene 1 liegen. Dem UND-Gatter 10 werden die gespeicherten Zündsignale für die gesteuerten Hauptventile n2 und n3 zugeführt, die an der Gleichspannungsschiene 2 liegen. Das ODER-Gatter 11 verknüpft die Ausgangs- 20 signale der UND-Gatter 9 und 10 zu einem Nullspannungssignal NS an der Klemme n.

Die Startlogik 48 enthält einen Befehlsspeicher 17, dessen Eingang s mit dem Stillsetzbefehl STOP und dessen Eingang t mit dem Startbefehl START beaufschlagt ist. Das Ausgangssig- 25 nal des Speichers 17 wird einem UND-Gatter 18 zugeführt, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang n der Überwachungseinrichtung 9,10,11 verbunden ist. Sobald bei oder nach einem Stillsetzbefehl STOP ein Nullspannungssignal NS an der Klemme n erscheint, wird das UND-Gatter 18 durchgesteuert 30 und gibt über die Klemme m ein Änderungssignal AS ab, das die eingangsseitigen Sperrgatter 3,4,5,6 der Freigabeeinheit 52 sperrt. Damit wird eine Änderung der Zündimpulse unterbunden. Es ist somit sichergestellt, dass die Ausgangsspannung Uxy des Wechselrichters Null bleibt. Vom Ausgangssignal AS 35 des UND-Gatters 18 wird ein Verzögerungsglied 23 angestos-sen, dessen Ausgangssignal nach einer Signalumkehr in einem Invertierglied 16 an der Klemme p erscheint und als Sperrbefehl SP die ausgangsseitigen Sperrgatter 12,13,14,15 der Freigabeeinheit 52 sperrt. Damit gelangen keine weiteren Zündim- 10 pulse mehr an die gesteuerten Hauptventile nl bis n4 des Wechselrichters. Die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes 23 ist im Hinblick auf die Signalverzögerungen der Zündsignale durch die ausgangsseitigen Sperrgatter 12,13,14,15,

durch die Verzögerungen in den Endstufen und durch die Zünd- 45 verzugszeit der gesteuerten Hauptventile des Wechselrichters gegeben. Durch das Verzögerungsglied 23 ist sichergestellt,

dass der Sperrbefehl SP tatsächlich erst dann abgegeben wird, wenn die an einer Gleichspannungsschiene liegenden gesteuerten Hauptventile des Wechselrichters tatsächlich im stromfüh- 50 renden Zustand sind.

Nachdem der Sperrbefehl SP die Zündimpulse für die gesteuerten Hauptventile des Wechselrichters blockiert hat, erlischt der Strom im Wechselrichter.

In Fig. 5 ist weiterhin dargestellt, mit welchen schaltungs- 55 technischen Mitteln realisiert werden kann, wie gemäss Fig. 4 bei einem Stillsetzbefehl die Ausgangsspannungen des Wechselrichters auf ihren minimalen Wert verändert wird. Der Aus617048

gang der Regeleinrichtung 50 ist über den Schaltkontakt einer Umschalteinrichtung 21 geführt. Der Steuerspannungseingang r des Steuersatzes 51 kann somit entweder mit der von der Regeleinrichtung 50 erzeugten Steuerspannung Us oder mit einer vorgegebenen konstanten Spannung UD beaufschlagt werden. Die vorgegebene Spannung UQ wird beispielsweise an einem Potentiometer 22 auf einen Wert eingestellt, welcher der für eine minimale Ausgangsspannung des Wechselrichters erforderlichen Steuerspannung entspricht.

Die Umschalteinrichtung 21 wird vom Ausgangssignal eines bistabilen Speichers 20 gesteuert. Bei einem Stillsetzbefehl STOP an der Klemme s wird der Speicher 17 gesetzt.

Sein Ausgangssignal setzt wiederum den Speicher 20. Das Ausgangssignal des Speichers 20 steuert die Umschalteinrichtung 21 aus der gezeichneten Lage um und führt dem Steuersatz 51 die konstante Spannung UQ zu.

Bei einem Startbefehl START an der Klemme t wird der Speicher 17 rückgesetzt. Der Speicher 20 wird vom Ausgangssignal eines Verzögerungsgliedes 19 mit Abfallverzögerung rückgesetzt, das eingangsseitig mit dem Verzögerungsglied 23 verbunden ist. Die Rückschaltung des Steuerspannungseingangs r des Steuersatzes 51 auf die Ausgangsspannung Us der Regeleinrichtung erfolgt somit erst nach Ablauf der Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes 19. Die Rückschaltung des Steuerspannungseingangs r des Steuersatzes 1 und die Freigabe der Zündimpulse für die gesteuerten Ventile des Wechselrichters kann beispielsweise auch nach einem Verfahren erfolgen, wie es in der deutschen Patentanmeldung P 2 536 195.9-32 beschrieben ist.

Fig. 6 zeigt eine weitere Möglichkeit zur RückSteuerung der Ausgangsspannung des Wechselrichters auf ihren minimalen Wert. Dieses Ausführungsbeispiel ist für eine Steuereinrichtung geeignet, bei der eine Steuerspannung Null dem minimalen Wert der Wechselrichter-Ausgangsspannung entspricht. Die Regeleinrichtung 50 ist schematisch als Operationsverstärker 26 dargestellt, dessen invertierender Eingang über einen ersten Eingangswiderstand 30 mit dem Spannungsmessgeber 34 für die Verbraucherspannung Uv in Wirkverbindung steht und über einen weiteren Eingangswiderstand 56 mit einem Soll- -wertpotentiometer 32 verbunden ist. Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 26 liegt über einen hochoh-migen Widerstand 57 am Bezugspotential. Die Rückführung des Operationsverstärkers 26 ist mit einer Reihenschaltung aus einem ohmschen Widerstand 28 und einem Kondensator 29 beschaltet, denen ein weiterer Kondensator 27 parallel geschaltet ist. Die Rückführung des Operationsverstärkers 26 ist mit dem Schaltkontakt einer Schalteinrichtung 54 überbrückt, die über einen Transistor 55 von der Startlogik 48 gesteuert wird. Bei einem Reglersperrsignal RS an der Ausgangsklemme i der Startlogik 48 wird die Spule der Schalteinrichtung 54 über den Transistor 55 erregt und schliesst den Kontakt in der Rückführung des Operationsverstärkers 26. Die Ausgangsspannung Us an der Ausgangsklemme r der Regeleinrichtung 50 wird dadurch praktisch auf das Bezugspotential gebracht.

Die in Fig. 6 dargestellte Reglersperre kann in Fig. 2 eingesetzt werden, wenn die strichliert eingezeichnete Verbindung zwischen der Startlogik 48 und der Regeleinrichtung 50 beschaltet wird.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Stillsetzen eines Wechselrichters mit gesteuerten Hauptventilen und mit Rückarbeitsventilen in einer Brückenschaltung, wobei die Steueranschlüsse der gesteuerten Ventile über eine Freigabeeinheit mit einem 5 Steuersatz verbunden sind, dem eine den Zündwinkel der Zündimpulse bestimmende Steuerspannung zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Stillsetzbefehl (STOP) der Stromleitzustand der Ventile überwacht wird, dass eine Änderung der Zündimpulse für die Ventile gesperrt wird, wenn die 10 an der einen Gleichspannungsschiene (1 oder 2) des Wechselrichters (INV) angeschlossenen Ventile gleichzeitig stromleitend sind, und dass nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer oder beim Eintreffen eines Überwachungssignals für das Erlöschen des Stromes im Wechselrichter die Weitergabe der Zündimpulse an die gesteuerten Ventile gesperrt wird.
2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Freigabeeinheit (52) enthält eingangsseitige Sperrgat-20 ter (3,4,5,6), deren Eingänge (a, b, c, d bzw. m) mit den Zündsignalen für die gesteuerten Hauptventile (nl bis n4) bzw. mit einem Änderungssperrsignal (AS) beaufschlagt sind und deren Ausgänge mit den Eingängen von bistabilen Kippstufen (7,8) verbunden sind, deren Ausgänge mit den Eingängen von aus- 25 gangsseitigen Sperrgattern (12,13,14,15) verbunden sind,

deren weitere Eingänge (p) mit einem Sperrbefehl (SP) beaufschlagt sind,

b) eine Überwachungseinrichtung mit logischen Verknüpfungsgliedern (9,10,11 ) überwacht die den Ventilzustand der 30 Hauptventile (nl bis n4) anzeigenden Ausgangssignale der bistabilen Kippstufen (7,8) und erzeugt ein Nullspannungssignal (NS), wenn gleichzeitige Zündimpulse für die an einer Gleichspannungsschiene (1 oder 2) des Wechselrichters (INV) angeschlossenen Hauptventile (nl, n4 oder n3, n4) anstehen,

c) ein konjunktives Verknüpfungsglied (18) verknüpft den Stillsetzbefehl (STOP) mit dem Nullspannungssignal (NS) zu einem Änderungssperrsignal (AS) für die eingangsseitigen Sperrgatter (3,4,5,6) der Freigabeeinheit (52),

d) ein mit dem Änderungssperrsignal (AS) beaufschlagtes 40 Verzögerungsglied (23) bildet einen Sperrbefehl (STOP) für die ausgangsseitigen Sperrgatter (12,13,14,15) der Freigabeeinheit (52).
3. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Stillsetzbefehl (STOP) die 45 Steuerspannung (Us) für den Steuersatz (5 1) auf einen Wert für die minimale Ausgangsspannung des Wechselrichters (INV) umgeschaltet wird.

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