CH680248A5

CH680248A5 -

Info

Publication number: CH680248A5
Application number: CH358988A
Authority: CH
Inventors: Karl Dr Schiftner; Hans Schamboeck
Original assignee: Elin Union Ag
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1992-07-15
Also published as: ATA276387A; AT389406B; DE3833700A1; DE3833700C2

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Dreipunkt-Wechselrichterschaltpol, welcher aus vier in Serie geschalteten an einer Zwi-schenkreisspannung liegenden Thyristoren, besteht, wobei zwischen dem zweiten und dritten Thyristor die Last angeschlossen ist und zu jedem Thyristor eine Freilaufdiode antiparailel geschaltet ist und weiters dem zweiten und dritten Thyristor ein Diodenpaar antiparallel geschaltet ist, wobei die Verbindung der beiden Dioden am Zwischenkreis-mittelpunkt liegt. The invention relates to a circuit arrangement for a three-point inverter switching pole, which consists of four thyristors connected in series at an intermediate circuit voltage, the load being connected between the second and third thyristor, and a free-wheeling diode being connected to each thyristor in an anti-parallel manner and further second and third thyristor a pair of diodes is connected in anti-parallel, the connection of the two diodes being at the intermediate circuit center.

Ein Dreipunkt-Wechselrichterschaltpol mit steuerbaren Halbleitern, welcher in stromkommutierten Wechselrichtern oder in DC/DC-Wandlern eingesetzt wird, hat drei stabile Schaltzustände bei denen jeweils zwei Halbleiter leitend sind. Beim ersten Schaltzustand wird die positive Zwischenkreisspan-nung über den ersten und zweiten Thyristor bzw. die antiparallelen Freilaufdioden an den Ausgang bzw. die Last gelegt. Beim zweiten Schaltzustand wird der Zwischenkreismittelpunkt über den zweiten und dritten und das Diodenpaar an die Last gelegt. Beim dritten Schaltzustand gelangt die negative Zwi-schenkreisspannung über den dritten und vierten Thyristor bzw. die denen antiparallel geschalteten Freilaufdioden an die Last. Während des Überganges von einem stabilen Schaltzustand in den anderen ist entweder nur der zweite oder der dritte Thyristor leitend. A three-point inverter switching pole with controllable semiconductors, which is used in current-commutated inverters or in DC / DC converters, has three stable switching states in which two semiconductors are each conductive. In the first switching state, the positive DC link voltage is applied to the output or the load via the first and second thyristor or the anti-parallel freewheeling diodes. In the second switching state, the DC link center is placed on the load via the second and third pair of diodes. In the third switching state, the negative intermediate circuit voltage reaches the load via the third and fourth thyristor or the freewheeling diodes connected in antiparallel to them. During the transition from a stable switching state to the other, either only the second or the third thyristor is conductive.

Thyristoren für grosse Leistungen, vor allem GTO-Thyristoren müssen gegen zu raschen Stromanstieg (di/dt) sowie zu raschen Spannungsanstieg (du/dt) geschützt werden. Dazu gibt es eine grosse Anzahl von bekannten Möglichkeiten. Eine diesbezügliche Schaltung zum Schutz der steuerbaren Halbleiter eines stromkommutierten Wechselrichters ist der Fig. 8 in der AT-PS 300 959 zu entnehmen. Diese zeigt zwei an einer Gleichspannung anliegende Thyristoren mit einer zwischengeschalteten Drossel, deren Mittenanzapfung den Ausgang des Wechselrichters darstellt. Den Thyristoren ist je eine Freilaufdiode antiparallei geschaltet. Thyristors for high power, especially GTO thyristors, must be protected against a rapid current rise (di / dt) and a rapid voltage rise (du / dt). There are a large number of known options for this. A relevant circuit for protecting the controllable semiconductors of a current-commutated inverter can be found in FIG. 8 in AT-PS 300 959. This shows two thyristors connected to a DC voltage with an intermediate choke, the center tap of which represents the output of the inverter. A free-wheeling diode is connected antiparallel to each of the thyristors.

Weiters liegt jedem Thyristor über je eine zusätzliche Diode ein Kondensator parallel. Die beiden Kondensatoren sind über einen Widerstand miteinander verbunden. Nachteilig bei dieser Schaltung ist die relativ hohe periodische Umschwingleistung, die im Widerstand, auch Dämpfungswiderstand genannt, verheizt wird. Bei hohen Frequenzen nimmt diese Leistung proportional zu, gleichzeitig ist die zu lange Abmagnetisierungszeit der Drossel mit Rücksicht auf die minimale Einschaltzeit bzw. die minimale Lücke störend. Furthermore, a capacitor is connected in parallel to each thyristor via an additional diode. The two capacitors are connected to each other via a resistor. The disadvantage of this circuit is the relatively high periodic swinging power, which is burned up in the resistor, also called the damping resistor. At high frequencies, this power increases proportionally; at the same time, the too long demagnetization time of the choke is disruptive due to the minimum switch-on time or the minimum gap.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine neuartige Schaltung zu schaffen, die die Thyristoren bei einem Dreipunkt-Wechselrichterschaltpol gegen zu raschen Stromanstieg und zu raschen Spannungsanstieg schützt. The object of the invention is therefore to create a new type of circuit which protects the thyristors in the case of a three-point inverter switching pole against a rapid current rise and a rapid voltage rise.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und zweiten und dritten und vierten Thyristor je eine Stromanstiegsbegrenzungsdrossel eingeschleift ist und dass jeweils der an die Strom- The object is achieved by the invention. This is characterized in that a current rise limiting choke is looped in between the first and second and third and fourth thyristor, and that in each case the current to the current

anstiegsbegrenzungsdrossel angeschlossene Pol jeder Freilaufdiode an den entgegengesetzten Pol je einer Entlastungsdiode angeschlossen ist und der andere Pol dieser Dioden mit je einem An-schluss eines Entlastungskondensators verbunden ist und dass der über die Entlastungsdiode an den zweiten oder dritten Thyristor angeschlossene Entlastungskondensator mit dem zweiten Anschluss am Zwischenkreismittelpunkt liegt und der über die Entlastungsdiode an den ersten oder vierten Thyristor angeschlossene Entlastungskondensator mit dem zweiten Anschluss am entsprechenden Zwischen-kreispotential liegt und dass über die zugehörigen Entlastungsdioden jeder Stromanstiegsbegren-zungsdrossel ein Widerstand parallel oder die Eingangsseite eines DC/DC-Wandlers potentialmässig antiparallel geschaltet ist und der Ausgang jedes DC/DC-Wandlers an der Zwischenkreisspannung liegt. Mit der Schaltungsanordnung mit dem Widerstand zwischen den beiden Entlastungsdioden wird eine Stromanstiegsbegrenzung (di/dt) und eine Spannungsanstiegsbegrenzung (du/dt) für die Halbleiterschalter, insbesondere GTO-Thyristoren in geforderter Weise erreicht. Ausserdem wird die Stromsteilheit der Abkommutierung der Freilaufdioden begrenzt. Die Schaltung ist ausserdem leerlauffest und zuverlässig. Ihre Struktur und ihre Funktion ist weitgehend symmetrisch. Die Funktion ist leicht überprüfbar. Jedem Halbleiterschalter ist spezifisch eine du/dt Begrenzung in Form einer Entlastungsdiode und eines Entlastungskondensators zugeordnet. Rise limiting choke connected pole of each freewheeling diode is connected to the opposite pole of each relief diode and the other pole of these diodes is connected to one connection of a relief capacitor and that the relief capacitor connected to the second or third thyristor via the relief diode with the second connection at the DC link center and that the relief capacitor connected to the first or fourth thyristor via the relief diode is connected to the corresponding intermediate circuit potential with the second connection and that a resistor is connected in parallel or the input side of a DC / DC converter is potential-antiparallel in potential via the associated relief diodes of each current increase limiting choke and the output of each DC / DC converter is at the DC link voltage. With the circuit arrangement with the resistance between the two relief diodes, a current rise limitation (di / dt) and a voltage rise limitation (du / dt) for the semiconductor switches, in particular GTO thyristors, are achieved in the required manner. In addition, the current steepness of the commutation of the freewheeling diodes is limited. The circuit is also idle proof and reliable. Their structure and function are largely symmetrical. The function is easy to check. Each semiconductor switch is specifically assigned a du / dt limitation in the form of a relief diode and a relief capacitor.

Paarweise erfolgt die Verkopplung über den Widerstand, der niederohmig ist. Die Schaltung mit dem Widerstand ist eine Sparvariante mit hoher Verlustleistung und wird vorzugsweise bei niederen Schaltleistungen und unkritischen Anwendungen eingesetzt. Coupling takes place via the resistor, which has a low resistance. The circuit with the resistor is an economy variant with high power loss and is preferably used for low switching powers and non-critical applications.

Wird an Stelle des Widerstandes ein DC/DC-Wandler verwendet, ergeben sich zusätzlich Vorteile, und zwar: If a DC / DC converter is used instead of the resistor, there are additional advantages, namely:

- die minimale Pulsdauer und Pulslücke sind definiert angebbar - The minimum pulse duration and pulse gap can be specified in a defined manner

- wird die Schaltung in Umrichterschaltungen eingesetzt erlaubt die entkoppelte Entlastung der Halbpole weitgehende Freiheit der Impulsmustervorgabe - If the circuit is used in converter circuits, the decoupled unloading of the half-poles allows extensive freedom of the pulse pattern

- die Schaltung mit dem DC/DC-Wandler ist eine aktive, verlustfreie, jedoch aufwendige Variante - The circuit with the DC / DC converter is an active, lossless, but complex variant

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung liegt je ein ausgangsseitiger Anschluss der DC/DC-Wandler am Zwischenkreismittelpunkt, und der zweite ausgangsseitige Anschluss eines DC/DC-Wand-lers liegt am positiven Zwischenkreispotential und des zweiten am negativen Zwischenkreispotential. Dadurch ist jeder DC/DC-Wandler ausgangsseitig nur mit der halben Zwischenkreisspannung belastet. According to one embodiment of the invention, one output-side connection of the DC / DC converter is at the center of the intermediate circuit, and the second output-side connection of a DC / DC converter is at the positive intermediate circuit potential and the second at the negative intermediate circuit potential. As a result, each DC / DC converter is only loaded with half the DC link voltage on the output side.

Von Vorteil ist ferner, dass jeder DC/DC-Wandler aus einem Transformator mit zwei Primär- und einer Sekundärwicklung besteht, wobei je zwei gleichsinnige Anschlüsse der Primärwicklungen über je eine mit der Entlastungsdiode gleichsinnig gepolte Rückspeisediode an je eine Eingangsklemme des DC/DC-Wandlers geschaltet sind und dass die eine Primärwicklung am positiven Zwischenkreispotential und über eine Rückspeisediode und eine Entla5 It is also an advantage that each DC / DC converter consists of a transformer with two primary and one secondary winding, with two connections of the primary windings each having the same direction via a feedback diode polarized in the same direction as the discharge diode to an input terminal of the DC / DC converter are switched and that the one primary winding at the positive intermediate circuit potential and via a feedback diode and a discharge

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stungsdiode am zweiten Thyristor bzw. am negativen Zwischenkreispotential und über eine Rückspeisediode und eine Entlastungsdiode am dritten Thyristor angeschlossen ist und dass die andere Primärwicklung am Zwischenkreismittelpunkt und über je eine Rückspeisediode und eine Entlastungsdiode am ersten bzw. vierten Thyristor angeschlossen ist und dass die Sekundärwicklung des Dreiwicklungstransformators an die Wechselspannungsseite eines Vollweggleichrichters angeschlossen ist, dessen Gleichspannungsanschlüsse die Ausgangsseite des DC/DC-Wandlers darstellen, und dass am Eingang des DC/DC-Wandlers ein Koppelkondensator und ein Widerstand parallel geschaltet sind. Mit dieser Schaltung wird ein passiver, verlustarmer DC/DC-Wandler realisiert, der nur eine geringe Anzahl von Bauteilen benötigt. Die anfallende nicht rückspeisefähige Verlustleistung wird in einem hochohmigen Widerstand verheizt. is connected to the second thyristor or to the negative intermediate circuit potential and via a feedback diode and a relief diode to the third thyristor and that the other primary winding is connected to the intermediate circuit center and via a feedback diode and a relief diode to the first and fourth thyristor and that the secondary winding of the three-winding transformer is connected to the AC voltage side of a full-wave rectifier, the DC voltage connections of which represent the output side of the DC / DC converter, and that a coupling capacitor and a resistor are connected in parallel at the input of the DC / DC converter. With this circuit, a passive, low-loss DC / DC converter is realized, which only requires a small number of components. The resulting non-regenerative power loss is heated in a high-resistance resistor.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist jeder Transformator eine zweite Sekundärwicklung auf, an die ebenfalls ein Vollweggleichrichter angeschlossen ist, wobei jeweils ein Gieichspannungsan-schluss dieser Vollweggleichrichter mit dem Zwischenkreismittelpunkt verbunden ist und der andere Gleichspannungsanschluss jedes dieser Vollweggleichrichter am entgegengesetzten Zwischenkreispotential als der entsprechende Anschluss des jeweils parallel angeordneten Gleichrichters angeschlossen ist. Dadurch ist es möglich, die anfallende Rückspeiseleistung jedes DC/DC-Wandlers jedem Teilzwischenkreis so zuzuordnen, dass die Spannungsaufteilung des Zwischenkreises ideal erhalten bleibt. According to a development of the invention, each transformer has a second secondary winding, to which a full-wave rectifier is also connected, wherein a DC voltage connection of this full-wave rectifier is connected to the intermediate circuit center and the other DC voltage connection of each of these full-wave rectifiers at the opposite intermediate circuit potential than the corresponding connection of the respective rectifier arranged in parallel is connected. This makes it possible to assign the regenerative power of each DC / DC converter to each DC link in such a way that the voltage distribution of the DC link is ideally preserved.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung nun noch näher erläutert. Fig. 1 stellt die erfindungsge-mässe Schaltung dar und Fig. 2 und Fig. 3 zeigen Spannungs-Zeitdiagramme zur Erläuterung der Funktionsweise der Schaltung in Fig. 1. The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings. 1 shows the circuit according to the invention and FIGS. 2 and 3 show voltage-time diagrams to explain the mode of operation of the circuit in FIG. 1.

Bei Fig. 1 liegt an der Zwischenkreisspannung Uzrk eine Serienschaltung bestehend aus dem Thyristor T1, der Drossel Dr1, den beiden Thyristoren T2, T3 der Drossel Dr2 und dem Thyristor T4. Zwischen den Thyristoren T2 und T3 ist die Last L angeschlossen. Jedem Thyristor T1, T2, T3, T4 ist eine Freilaufdiode D1, D2, D3, D4 antiparailel geschaltet. An die beiden Thyristoren T2, T3, die mit der Last L verbunden sind, ist weiters antiparallel ein Diodenpaar D5, D6 gelegt, wobei die Verbindung der beiden Dioden D5, D6 an den Zwischenkreismittelpunkt Mp angeschlossen ist. Die Katode des Thyristors T1 und jene des Thyristors T3 ist je mit der Katode einer Entiastungsdiode D7, D8 verbunden. Ebenso ist die Anode von Thyristor T2 und Thyristor T4 an je eine Anode von zwei weiteren Entlastungsdioden D9, D10 gelegt. Zwischen positiver Zwischenkreisspannung und der Anode der Diode D7 ist ein Kondensator C1 vorgesehen. Ein weiterer Kondensator C2 liegt zwischen Katode der Diode D9 und dem Zwischenkreismittelpunkt Mp. Beide Kondensatoren C1 und C2 sind über den Kodensator C5 gekoppelt. Zwischen Anode der Diode D8 und dem Zwischenkreismittelpunkt Mp ist ebenfalls ein Kondensator C3 geschaltet. Ein weiterer Kondensator C4 liegt zwischen der Katode der Diode D10 und dem negativen Zwischenkreispotential L-. Die beiden Kondensatoren C3, C4 sind über den Kondensator C6 gekoppelt. Den beiden Koppelkondensatoren C5, C6 ist je ein Widerstand R1, R2 parallel geschaltet. Jeder der vier Entlastungsdioden D7, D8, D9, D10 ist eine weitere Diode D11, D12, D13, D14 in Serie geschaltet. Das freie Ende der Diode D11 ist an eine Primärwicklung N1.2 des Transformators Tri und jenes der Diode D12an eine zweite Primärwicklung N1.1 des Transformators Tri angeschlossen. Die Wicklung N1.1, an der die Diode D11 hängt, ist mit dem Zwischenkreismittelpunkt Mp und jene, an der die Diode D12 hängt, mit der positiven Zwischenkreisspannung verbunden. Der zweite Anschluss der Diode D13 und ebenso der Diode D14 ist mit je einer Primärwicklung N1.1, N1.2 eines zweiten Transformators Tr2 verbunden. Die mit der Diode D13 verbundene Wicklung N1.1 ist an die negative Zwischenkreisspannung angeschlossen und jene, die mit der Diode D14 verbunden ist, liegt am Zwischenkreismittelpunkt Mp. Die Sekundärwicklung N2 des Transformators Tri ist an einen Gleichrichter Gr1 angeschlossen, der ausgangssei-tig zwischen der positiven Zwischenkreisspannung und dem Zwischenkreismittelpunkt Mp liegt. Ebenso ist auch die Sekundärseite des Transformators Tr2 mit einem Gleichrichter Gr2 verbunden, dessen Ausgang zwischen der negativen Zwischenkreisspannung und dem Zwischenkreismittelpunkt Mp liegt. In FIG. 1, a series circuit consisting of the thyristor T1, the inductor Dr1, the two thyristors T2, T3, the inductor Dr2 and the thyristor T4 is connected to the intermediate circuit voltage Uzrk. The load L is connected between the thyristors T2 and T3. A free-wheeling diode D1, D2, D3, D4 is connected antiparallel to each thyristor T1, T2, T3, T4. Furthermore, a pair of diodes D5, D6 is connected to the two thyristors T2, T3, which are connected to the load L, the connection of the two diodes D5, D6 being connected to the intermediate circuit center Mp. The cathode of thyristor T1 and that of thyristor T3 are each connected to the cathode of a release diode D7, D8. Likewise, the anode of thyristor T2 and thyristor T4 is connected to one anode each of two further relief diodes D9, D10. A capacitor C1 is provided between the positive intermediate circuit voltage and the anode of the diode D7. Another capacitor C2 lies between the cathode of the diode D9 and the intermediate circuit center Mp. Both capacitors C1 and C2 are coupled via the code sensor C5. A capacitor C3 is also connected between the anode of the diode D8 and the intermediate circuit center Mp. Another capacitor C4 lies between the cathode of the diode D10 and the negative intermediate circuit potential L-. The two capacitors C3, C4 are coupled via the capacitor C6. A resistor R1, R2 is connected in parallel to each of the two coupling capacitors C5, C6. Each of the four relief diodes D7, D8, D9, D10 is a further diode D11, D12, D13, D14 connected in series. The free end of the diode D11 is connected to a primary winding N1.2 of the transformer Tri and that of the diode D12 to a second primary winding N1.1 of the transformer Tri. The winding N1.1 on which the diode D11 is connected is connected to the intermediate circuit center point Mp and that on which the diode D12 is connected to the positive intermediate circuit voltage. The second connection of the diode D13 and also the diode D14 is connected to a primary winding N1.1, N1.2 of a second transformer Tr2. The winding N1.1 connected to the diode D13 is connected to the negative intermediate circuit voltage and that which is connected to the diode D14 lies at the intermediate circuit center point Mp. The secondary winding N2 of the transformer Tri is connected to a rectifier Gr1, which on the output side between the positive intermediate circuit voltage and the intermediate circuit center point Mp. The secondary side of the transformer Tr2 is also connected to a rectifier Gr2, the output of which lies between the negative intermediate circuit voltage and the intermediate circuit center Mp.

Die Punkte bei den beiden Primärwicklungen N1.1, N1.2 der Transformatoren Tri, Tr2 bedeuten den Wicklungssinn. Die strichliert umrandeten Schaltungsteile stellen den erfindungsgemässen DC/DC-Wandler W1, W2 dar. The points on the two primary windings N1.1, N1.2 of the transformers Tri, Tr2 mean the winding sense. The circuit parts surrounded by dashed lines represent the DC / DC converter W1, W2 according to the invention.

An Hand der Zeitdiagramme in den Fig. 2 und 3 erfolgt die Funktionsbeschreibung der Schaltung, insbesondere des Entlastungsteiles. The functional description of the circuit, in particular of the relief part, is given on the basis of the time diagrams in FIGS. 2 and 3.

Allgemeine Bemerkungen: General remarks:

a) Die angegebenen Schaltungen sind in ihrer Funktion weitgehend symmetrisch, daher die Entsprechung T1 T4, T2 ^ T3 usw. und invertierte Ausgangsspannung bei negativem Laststrom. a) The specified circuits are largely symmetrical in their function, hence the correspondence T1 T4, T2 ^ T3 etc. and inverted output voltage with negative load current.

b) Folgende Annahmen liegen zu Grunde: b) The following assumptions are based:

Dn = Dr2: gleiche Induktivität L Dn = Dr2: same inductance L

C1 = C2 = C3 = C4: gleiche Kapazität C/2 C5 = C6: Cs E1 = E2: E Udì = Ud2: U C1 = C2 = C3 = C4: same capacity C / 2 C5 = C6: Cs E1 = E2: E Udì = Ud2: U

Ausgangszustand eines vollen Schaltzyklus-durchlaufs. Initial state of a full switching cycle run.

1) Annahme I > 0 d.h. Ausgangsstrom I fliesst aus dem Wechselrichterschaltpol 1) Assumption I> 0 i.e. Output current I flows from the inverter switching pole

2) T2 und T3 ein (stabile Phase): Der Strom 1 fliesst über D5 und T2, d.h., der Ausgang ist an den Zwischenkreismittelpunkt Mp gebunden 2) T2 and T3 on (stable phase): Current 1 flows via D5 and T2, i.e. the output is tied to the intermediate circuit center Mp

3) Die Punkte 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 in Fig. 1 liegen auf O-Potential; Punkt 3 auf -E; Punkt 9 auf +E. Schwellwertunterschiede werden dabei vernachlässigt. 3) Points 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 in Fig. 1 are at O potential; Point 3 on -E; Point 9 on + E. Differences in threshold values are neglected.

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a) T2 leitet T3 aus (Übergangsphase); T3 schaltet stromlos ab. Keine Zustandsänderungen in der Schaltung. a) T2 derives T3 (transition phase); T3 switches off when de-energized. No state changes in the circuit.

b) T2 leitet T1 ein (stabile Phase): Während der Stromübernahme I durch T1 liegt an der oberen 5 Drossel Dr1 die positive Zwischenkreisspannung b) T2 initiates T1 (stable phase): During the current transfer I through T1, the positive intermediate circuit voltage is present at the upper 5 choke Dr1

+U. Der Stromanstieg di/dt = U/L wird auf den zulässigen Wert begrenzt. + U. The current increase di / dt = U / L is limited to the permissible value.

Nach der Stromübernahme erfolgt die Umladung des oberen Entlastungsnetzwerkes Dr1, D7, D9, 10 C1, C2, W1 (Serienresonanzkreis). Es stellt sich in der oberen Drossel Dr1 ein zusätzlicher Um- After the current has been taken over, the upper relief network Dr1, D7, D9, 10 C1, C2, W1 is reloaded (series resonance circuit). There is an additional change in the upper throttle Dr1

schwingstrom lu = U-l^* ein. Der Vorgang en- oscillating current lu = U-l ^ * on. The process

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det, wenn der Punkt 3 die positive Zwischenkreisspannung +U erreicht. det when point 3 reaches the positive intermediate circuit voltage + U.

Der Umschwingstrom lu fliesst anschliessend gegen die Gegenspannung E des DC/DC-Wandlers W1 bzw. des Rückspeisetrafos Tri und wird Verlust- 20 frei mit di/dt = E/L abgebaut. The circulating current lu then flows against the counter voltage E of the DC / DC converter W1 or the regenerative transformer Tri and is dissipated loss-free with di / dt = E / L.

Der Ausgang ist nun an die positive Zwischenkreisspannung +U gebunden; der Strom 1 fliesst überT1,T2. The output is now tied to the positive DC link voltage + U; current 1 flows over T1, T2.

c) T2 leitet T1 aus (Übergangsphase) 25 c) T2 derives T1 (transition phase) 25

T1 schaltet spannungslos ab. Der Strom I fliesst vorerst über das obere Entlastungsnetzwerk Dr1, D7, D9, C1, C2, W1. Die Punkte 1, 2, 3, 4, 5 bewegen sich mit konstantem du/dt = -l/C gegen 0. An T1 steigt die Spannung mit dem zulässigen du/dt 30 an. T1 switches off without voltage. The current I initially flows through the upper relief network Dr1, D7, D9, C1, C2, W1. Points 1, 2, 3, 4, 5 move towards 0 with constant du / dt = -l / C. At T1, the voltage increases with the permissible du / dt 30.

Der Vorgang endet, wenn Punkt 2 (und später Pkt. 4) die Spannung 0 erreicht haben. Der Strom I geht auf die Diode D5 über. An T1 liegt die Spannung +U. 35 The process ends when point 2 (and later point 4) has reached voltage 0. The current I passes to the diode D5. The voltage + U is at T1. 35

Der in der oberen Begrenzungsdrossel Dr1 eingeprägte Laststrom fliesst gegen die Gegenspannung E (DC/DC-Wandler oder Rückspeisetrafo) und wird mit di/dt = E/L verlustfrei abgebaut. The load current impressed in the upper limiting choke Dr1 flows against the counter voltage E (DC / DC converter or regenerative transformer) and is dissipated without loss with di / dt = E / L.

Der Ausgang ist nun an den Zwischenkreismittel- 40 punkt Mp gebunden, der Strom fliesst über D5 und T2. The output is now tied to the DC link center point 40, the current flows via D5 and T2.

d) T2 leitet T3 ein (stabile Phase). d) T2 initiates T3 (stable phase).

T3 schaltet ein, am Stromfluss durch D5 und T2 ändert sich aber nichts. Keine Änderung auch im 45 Entlastungsnetzwerk. T3 switches on, but nothing changes in the current flow through D5 and T2. No change even in the relief network.

e) T3 leitet T2 aus (Übergangsphase). e) T3 derives T2 (transition phase).

T2 schaltet spannungslos ab. Der Strom I fliesst vorerst über das untere Entlastungsnetzwerk Dr2, D8, D10, C3, C4, W2. Die Punkte 5, 6, 7, 8, 50 und 9 bewegen sich mit konstantem du/dt = -l/C Richtung -U. An T2 steigt die Spannung mit zulässigem du/dt. T2 switches off without voltage. The current I initially flows through the lower relief network Dr2, D8, D10, C3, C4, W2. Points 5, 6, 7, 8, 50 and 9 move with constant du / dt = -l / C towards -U. At T2 the voltage increases with permissible du / dt.

Der Vorgang endet, wenn die Punkte 7, 9 die negative Zwischenkreisspannung -U erreichen. Der 55 Strom I fliesst nun vollständig über D3, D4, vorerst aber über die untere Gegenspannung E (DC/DC-Wandler W2 oder Rückspeisetrafo Tr2) und wird mit di/dt = E/L abgebaut. Der Drosselstrom vorerst mit Wert 0 nimmt mit di/dt = E/L zu, bis der Strom voll- 60 ständig über Dr2 fliesst. The process ends when points 7, 9 reach the negative intermediate circuit voltage -U. The 55 current I now flows completely via D3, D4, but initially via the lower counter voltage E (DC / DC converter W2 or regenerative transformer Tr2) and is reduced with di / dt = E / L. The inductor current initially with value 0 increases with di / dt = E / L until the current flows completely through Dr2.

Die Ausgangsspannung liegt somit an der negativen Zwischenkreisspannung -U. Der Strom fliesst über D3, D4. The output voltage is therefore at the negative intermediate circuit voltage -U. The current flows via D3, D4.

f) T3 leitet T4 ein (stabile Phase) 65 f) T3 initiates T4 (stable phase) 65

Stromfluss über D3, D4 - keine Zustandsänderungen in der Schaltung. Current flow via D3, D4 - no changes in state in the circuit.

g) T3 leitet T4 aus (Übergangsphase) g) T3 derives T4 (transition phase)

Stromfluss über D3, D4 - keine Zustandsände- Current flow via D3, D4 - no status changes

rung in der Schaltung. tion in the circuit.

h) T3 leitet T2 ein (stabile Phase): h) T3 initiates T2 (stable phase):

Während der Stromkommutierung von D3, D4 nach T2 über D5 liegt an der unteren Drossel Dr2 die Spannung U. Der Strom durch T2 nimmt mit di/dt = U/L zu, der Diodenstrom über D3, D4 entsprechend ab. During the current commutation from D3, D4 to T2 via D5, the voltage U is present at the lower choke Dr2. The current through T2 increases with di / dt = U / L, and the diode current via D3, D4 decreases accordingly.

Nach der Stromübernahme durch T2, D5 erfolgt die Umladung des unteren Entlastungsnetzwerkes Dr2, D8, D10, C3, C4, W2 (Resonanzkreis). Es stellt sich auch in der unteren Drossel Dr2 ein Umschwingstrom lu = U* W ein. Der Vorgang endet, wenn der Punkt 8 das Potential des Zwischen-kreismittelpunktes Mp erreicht. After the current has been taken over by T2, D5, the lower discharge network Dr2, D8, D10, C3, C4, W2 is charged (resonant circuit). A swinging current lu = U * W also occurs in the lower choke Dr2. The process ends when point 8 reaches the potential of the intermediate circle center Mp.

Der Umschwingstrom lu fliesst anschliessend gegen die Gegenspannung E und wird mit di/dt = E/L abgebaut. The reversing current lu then flows against the counter voltage E and is reduced with di / dt = E / L.

Der Ausgang ist nun an den Zwischenkreismittelpunkt Mp gebunden, der Strom I fliesst über D5 und T2. The output is now tied to the intermediate circuit center Mp, the current I flows via D5 and T2.

Claims

1.Circuit arrangement for a three-point inverter switching pole, which consists of four thyristors connected in series at an intermediate circuit voltage, the load being connected between the second and third thyristor and a free-wheeling diode connected in antiparallel to each thyristor and also a second and third thyristor Diode pair is connected in anti-parallel, the connection of the two diodes being at the intermediate circuit center point, characterized in that between the first and second and third and fourth thyristor (T1, T2, T3, T4) a current rise limiting choke (Dr1, Dr2) is looped in and that The pole of each freewheeling diode (D1, D2, D3, D4) connected to the current rise limiting choke (Dr1, Dr2) is connected to the opposite pole of each relief diode (D7, D8, D9, D10) and the other pole of these diodes is connected with one Connection of a relief capacitor (C1, C2, C3, C4) is connected and that the relief capacitor (C2, C3) connected to the second or third thyristor (T2, T3) via the relief diode (D8, D9) lies with the second connection at the intermediate circuit center (MP) and that to the via the relief diode (D7, D10) The first or fourth thyristor (T1, T4) connected discharge capacitor (C1, C4) with the second connection is connected to the corresponding DC link potential (L +, L-) and that each current-rise limiting choke () is connected via the associated relief diodes (D7, D8, D9, D10) Dr1, Dr2) a resistor is connected in parallel or the input side of a DC / DC converter (W1, W2) is potential-connected anti-parallel and the output of each DC / DC wall

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lers (W1, W2) at the intermediate circuit voltage (Uzrk).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that one output-side connection of the DC / DC converter (W1, W2) is at the intermediate circuit center (Mp) and the second output-side connection of a DC / DC wall-ier (W1, W2) is at the positive intermediate circuit potential (L +) and the second at the negative intermediate circuit potential (L-).

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that each DC / DC converter (W1, W2) consists of a transformer (Tri, Tr2) with two primary (N 1.1, N 1.2) and a secondary winding (N2), whereby two identical connections of the primary windings (N 1.1, N 1.2) each via a feedback diode (D11, D12, D13, D14) polarized in the same direction as the discharge diode (D7, D8, D9, D10) to an input terminal (3, 4; 8, 9) of the DC / DC converter (W1, W2) and that the one primary winding (N 1.1) at the positive intermediate circuit potential (L +) and via a feedback diode (D12) and a relief diode (D9) at the second thyristor (T2 ) or at the negative intermediate circuit potential (L-) and via a regenerative diode (D13) and a relief diode (D8) at the third thyristor (T3) and that the other primary winding (N 1.2) at the intermediate circuit center (MP) and via one regenerative diode each (D11, D14) and a relief diode (D7, D10) on the first or fourth thyristor (T1, T4) is connected and that the secondary winding (N2) of the three-winding transformer (Tri, Tr2) is connected to the AC side of a full-wave rectifier (Gr1, Gr2), the DC voltage connections of which are the output side of the DC / DC converter (W1, W2 ) and that at the input of the DC / DC converter (W1, W2) a coupling capacitor (C5, C6) and a resistor (R1, R2) are connected in parallel.

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that each transformer (Tri, Tr2) has a second secondary winding, to which a full-wave rectifier is also connected, wherein a direct voltage connection of these full-wave rectifiers is connected to the intermediate circuit center (Mp) and the other DC voltage connection of each of these full-wave rectifiers is connected to the opposite DC link potential (L +, L-) as the corresponding connection of the rectifier (Gr1, Gr2) arranged in parallel.

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