CH682435A5 - parallel frequency converter network connection method - Google Patents

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CH682435A5
CH682435A5 CH3656/90A CH365690A CH682435A5 CH 682435 A5 CH682435 A5 CH 682435A5 CH 3656/90 A CH3656/90 A CH 3656/90A CH 365690 A CH365690 A CH 365690A CH 682435 A5 CH682435 A5 CH 682435A5
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CH
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converters
converter
switched
partial
current
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Application number
CH3656/90A
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Inventor
Ronald Rohner
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Inventio Ag
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/493Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode the static converters being arranged for operation in parallel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

The parallel frequency converter network uses active compensation control for controlling the current distribution between the individual converters. Faulty frequency converters are switched out of operation while the network is in use, to provide increased reliability. Individual frequency converters can be switched in and out of operation to allow the frequency converter network to be adapted to load variations. The converter outputs are coupled via terminal choke coils.

Description

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CH 682 435 A5 CH 682 435 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung des unterbrechungsfreien Betriebes von Umrichtern und Umrichteranlagen, insbesondere eines redundanten Verhaltens im Fehlerfall. The invention relates to a device for ensuring the uninterrupted operation of converters and converter systems, in particular redundant behavior in the event of a fault.

Üblicherweise steht eine komplette zweite Umrichteranlage bereit, um im Fehlerfall die defekte Anlage zu ersetzen. Im Fehlerfall werden alle Lei-stungs- und Steuerverbindungen auf die Reserveanlage umgeschaltet und danach kann der Betrieb wieder aufgenommen werden. A complete second converter system is usually available to replace the defective system in the event of a fault. In the event of a fault, all power and control connections are switched to the reserve system and operation can then be resumed.

Ein Nachteil der bekannten Einrichtung liegt darin, dass im Fehlerfall wertvolle Betriebszeit der anzutreibenden Einrichtung verlorengeht. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass die Reserveanlage im Normalfall unbenutzt bleibt. A disadvantage of the known device is that, in the event of a fault, valuable operating time of the device to be driven is lost. Another disadvantage is that the reserve system normally remains unused.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Einrichtung zu vermeiden und eine Anlage mit erhöhter Betriebssicherheit und Verfügbarkeit zu schaffen. The invention seeks to remedy this. The invention, as characterized in the claims, solves the problem of avoiding the disadvantages of the known device and of creating a system with increased operational reliability and availability.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with the aid of drawings which illustrate only one embodiment. Show it:

Fig. 1 eine Anlage mit den zum Schutz des Teilumrichters bei Auftreten eines heissen Pfades vorgesehenen Schmelzsicherungen, 1 is a system with the fuses provided to protect the partial converter when a hot path occurs,

Fig. 2 die Wirkungsweise der Sicherungen wenn der obere und der untere Schalter eines Teilumrichters zugleich geschlossen sind, 2 the mode of operation of the fuses when the upper and lower switches of a partial converter are closed at the same time,

Fig. 3 die Wirkungsweise der Sicherung bei einem Defekt in der Phasenstrom-Steuerung eines einzelnen Teilumrichters und Fig. 3 shows the operation of the fuse in the event of a defect in the phase current control of a single partial converter and

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei parallelgeschalteten, dreiphasigen Transistorumrichtern. Fig. 4 shows an embodiment of the invention with two three-phase transistor converters connected in parallel.

Da der Ausfall eines Umrichters sehr oft den Unterbruch ganzer Betriebsabläufe nach sich zieht, muss zumindest sichergestellt werden, dass eine Instandsetzung in kürzester Zeit erfolgen kann. Bei vielen Anwendungen reicht dies indessen nicht mehr aus und es wird gefordert, dass ein praktisch unterbruchsfreier Betrieb auch im Fehlerfall möglich ist. Since the failure of a converter very often leads to the interruption of entire operating processes, it must at least be ensured that repairs can be carried out in the shortest possible time. In many applications, however, this is no longer sufficient and it is required that practically uninterrupted operation is possible even in the event of a fault.

Hierzu bietet sich das Redundanzprinzip an. Das heisst, fehlerhafte Teilsysteme werden aus dem Gesamtsystem herausgetrennt und ihre Aufgabe wird von anderen Komponenten übernommen. Dabei wird unterschieden zwischen dynamischer und statischer Redundanz: The redundancy principle lends itself to this. This means that faulty subsystems are separated from the overall system and their tasks are taken over by other components. A distinction is made between dynamic and static redundancy:

Definition: dynamische Redundanz; Systeme, bei denen nur im Fehlerfall zusätzliche Komponenten miteingebunden werden. Definition: dynamic redundancy; Systems in which additional components are only integrated in the event of a fault.

Definition: statische Redundanz; Systeme, bei denen die zusätzlichen Komponenten auch im Nichtfehlerfall permanent im Einsatz stehen. Definition: static redundancy; Systems in which the additional components are in permanent use even in the event of a non-fault.

Dynamische Redundanz: Dynamic redundancy:

In der Praxis sieht dynamische Redundanz so aus, dass eine komplette zweite Umrichteranlage bereitstehen muss, um im Fehlerfall die defekte Anlage zu ersetzen. Ob diese Reserveanlage bereits unter Spannung steht oder nicht, spielt letztlich keine Rolle, entscheidend ist die Zeit, bis alle Lei-stungs- und Steuerverbindungen umgeschaltet, bzw. umgehängt sind und der Betrieb voli wiederaufgenommen werden kann. Wirtschaftlich gesehen ist dynamische Redundanz vor allem bei Einzelanlagen ausserordentlich ungünstig, da im Normalfall immer eine Anlage unbenutzt bleibt. Neben den doppelt so grossen Investitions- und Wartungskosten wirkt sich auch der doppelte Platzbedarf sehr ungünstig aus. In Fällen, wo mehrere identische Anlagen am selben Ort in Betrieb sind, verbessert sich die Situation, da ein zusätzlicher Umrichter als Reserveanlage für alle übrigen dienen kann. Allerdings dürfen nicht mehrere Umrichter zur selben Zeit ausfallen, da jeweils nur einer von der Redundanz Gebrauch machen darf. In practice, dynamic redundancy means that a complete second converter system must be available to replace the defective system in the event of a fault. Ultimately, it does not matter whether this reserve system is already under voltage or not, the decisive factor is the time until all power and control connections are switched over or reassigned and operation can be fully resumed. From an economic point of view, dynamic redundancy is extremely unfavorable, especially in the case of individual systems, since normally one system always remains unused. In addition to twice the investment and maintenance costs, the double space requirement has a very unfavorable effect. In cases where several identical systems are in operation at the same location, the situation improves because an additional converter can serve as a backup system for all others. However, several inverters must not fail at the same time, since only one can make use of the redundancy.

Statische Redundanz: Static redundancy:

Das Prinzip der dynamischen Redundanz lässt sich selbstverständlich auch bei zusammengeschalteten Umrichtern einsetzen. Dabei ist vor allem der Fall interessant, bei dem für einen zusammengeschalteten Umrichter, der aus einer bestimmten Anzahl von Teilumrichtern besteht, ein zusätzlicher Teilumrichter als Reserveeinheit bereitgestellt wird. Da die Leistung eines Teilumrichters verhältnismässig gering ist, sind auch die Kosten und der Platzbedarf für dieses Reservemodul entsprechend bescheiden. The principle of dynamic redundancy can of course also be used with interconnected inverters. The case is particularly interesting in which an additional partial converter is provided as a reserve unit for an interconnected converter which consists of a certain number of partial converters. Since the performance of a partial converter is relatively low, the costs and the space required for this reserve module are accordingly modest.

Viel interessanter als die dynamische Redundanz ist bei parallelen Umrichtern allerdings der Fall der statischen Redundanz. Dazu folgendes Beispiel: However, the case of static redundancy is much more interesting than the dynamic redundancy for parallel converters. The following example:

An eine Umrichteranlage wird die Forderung gestellt, eine Leistung von 350 kVA mit hoher Zuverlässigkeit zu erbringen. Aufgebaut wird die Anlage als zusammengeschalteter Umrichter mit 8 Teilumrichtern zu je 50 kVA. Die installierte Leistung beträgt so total 400 kVA. Fällt ein Teilumrichter durch einen irreversiblen Schaden aus, so wird dieser aus dem Verband herausgetrennt und die restlichen 7 Teilumrichter führen den Betrieb weiter mit maximal 350 kVA aus. Für das eben beschriebene Heraustrennen eines defekten Teilumrichters gibt es nun verschiedene Varianten, von denen zwei nachfolgend genauer beschrieben werden: A converter system is required to provide a performance of 350 kVA with high reliability. The system is set up as an interconnected converter with 8 partial converters, each with 50 kVA. The total installed power is 400 kVA. If a partial converter fails due to irreversible damage, it is separated from the group and the remaining 7 partial converters continue to operate with a maximum of 350 kVA. There are now different variants for the removal of a defective partial converter just described, two of which are described in more detail below:

- Heraustrennen durch einen mechanischen Vorgang - Separation by a mechanical process

- Heraustrennen durch einen elektro-thermischen Vorgang - Separation by an electro-thermal process

Mechanisches Heraustrennen: Mechanical removal:

Darunter sind manuelle Tätigkeiten wie das Lösen von Kabelverbindungen oder das Heraustrennen durch Leistungsschütze zu versehen. Dabei sind die zu schaltenden Ströme entsprechend der Leistung eines Teilumrichters, relativ niedrig. These include manual tasks such as loosening cable connections or disconnecting them with power contactors. The currents to be switched are relatively low in accordance with the power of a partial converter.

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Elektro-thermisches Heraustrennen: Electro-thermal separation:

Hierbei wird von der Möglichkeit Gebrauch gemacht, dass Leistungen bis etwa 50 kVA relativ gut durch Schmelzsicherungen abgesichert werden können. Im Fehlerfall wird der defekte Teilumrichter gegebenenfalls «abgeschossen», indem die (n-1) gesunden Teilumrichter gemeinsam so viel Strom in das fehlerhafte Gerät «pumpen», dass dessen Schmelzsicherungen durchbrennen. Dieser Vorgang kann on-line vorgenommen werden, das heisst, die angeschlossene Last, z.B. ein Motor, wird praktisch nichts vom ganzen Vorgang bemerken. Wie dieser «Abschiessvorgang» eines Teilumrichters vonstatten geht, soll nun genauer betrachtet werden. This makes use of the possibility that outputs up to approximately 50 kVA can be protected relatively well by fuses. In the event of a fault, the defective partial converter may be "shot down" by the (n-1) healthy partial converter jointly "pumping" so much current into the faulty device that its fuses blow. This process can be carried out on-line, i.e. the connected load, e.g. an engine, will notice practically nothing of the whole process. How this “firing process” of a partial converter takes place will now be examined in more detail.

Statische Redundanz durch «Abschiessen» von Teilumrichtern: Static redundancy by "firing" partial inverters:

Bei diesem Verfahren werden die Teilumrichter sowohl auf der Seite des Zwischenkreises (entspricht dem Eingang) wie auch ausgangsseitig durch Schmelzsicherungen verbunden. Es sei noch einmal gesagt, dass diese Schmelzsicherungen nicht die Aufgabe haben, die Halbleiter zu schützen, dazu sind sie viel zu langsam, sondern sie dienen lediglich dazu, einen fehlerhaften Teilumrichter gegebenenfalls abzutrennen, siehe Fig. 1. With this method, the partial inverters are connected both on the DC link side (corresponds to the input) and on the output side by fuses. It should be said once again that these fuses do not have the task of protecting the semiconductors, they are much too slow for that, but only serve to disconnect a faulty partial converter if necessary, see FIG. 1.

Die Sicherungen auf seiten des Zwischenkreises treten dabei bei einem «heissen Pfad» im Innern eines Teilumrichters in Funktion, wenn gleichzeitig der obere und der untere Schalter in einem Zweig geschlossen sind, siehe Fig. 2. The fuses on the intermediate circuit come into operation in the case of a “hot path” inside a partial converter if the upper and lower switches in a branch are closed at the same time, see FIG. 2.

Die Ausgangssicherungen ermöglichen das Abtrennen, wenn der Phasenstrom eines Teilumrichters aus irgendeinem Grund nicht mehr kontrolliert werden kann. Dabei geht man davon aus, dass die (n-1) gesunden Teilumrichter genügend Strom liefern können, um die entsprechende Phasensicherung durchbrennen zu lassen, siehe Fig. 3. The output fuses allow disconnection if the phase current of a partial converter can no longer be controlled for any reason. It is assumed that the (n-1) healthy partial converters can supply enough current to blow the corresponding phase fuse, see Fig. 3.

Das Verhalten des Gesamtsystems bleibt dabei immer dasselbe: The behavior of the overall system always remains the same:

Tritt ein Fehler in einem Teilumrichter auf, so werden dessen Schalter geöffnet, ist dies nicht möglich, wird stattdessen die betreffende Ausgangssicherung durchgebrannt und der Betrieb mit (n-1) Teilumrichtern fortgesetzt. If a fault occurs in a partial converter, its switches are opened; if this is not possible, the relevant output fuse is blown instead and operation with (n-1) partial converters continues.

Der Aufwand für dieses Redundanzprinzip ist verhältnismässig gering, wenn man bedenkt, dass das ganze Verfahren on-line durchgeführt werden kann. Geht man zudem von einer üblichen Umrich-terdimensionierung aus, bei der die installierte Leistung ohnehin immer höher angesetzt wird als unbedingt nötig, so ist es oft nicht einmal erforderlich, zusätzliche Leistungsreserven für die Redundanz miteinzuberechnen. The effort for this redundancy principle is relatively low, considering that the whole process can be carried out online. If one also assumes a conventional converter dimensioning, in which the installed capacity is always set higher than is absolutely necessary, then it is often not even necessary to include additional capacity reserves for redundancy.

Statt der Schmelzsicherungen können auch andere Schaltgeräte, insbesondere Schützen für obige Aufgaben, eingesetzt werden. Instead of the fuses, other switching devices, in particular contactors for the above tasks, can be used.

Werden in einem Antrieb mehrere Motoren parallel betrieben, kann ein zusätzlicher Motor mittels eines vorher abgetrennten Teilumrichters hochgefahren werden. Nach dem Hochfahren wird dieser Teilumrichter wieder mit den übrigen Umrichtern verbunden. If several motors are operated in parallel in one drive, an additional motor can be started up using a previously disconnected converter. After startup, this partial converter is reconnected to the other converters.

In vielen Fällen wird von Antrieben nur zu bestimmten Zeiten die volle Leistung verlangt, z.B. während des Anfahrens. In der übrigen Zeit genügt eine sehr viel geringere Leistung für die Aufrechterhaltung des Betriebes. Aus diesem Grund kann eine Umrichteranlage konzipiert werden, die aus einer grossen Anzahl einzelner Umrichtern besteht, welche mit geeigneten Verfahren beliebig auf Sammelschienen zusammengeschaltet werden können. Mit anderen Worten, die Umrichterleistung wird dynamisch, je nach Anforderungen auf die Lasten aufgeteilt. Damit kann die gesamte installierte Umrichterleistung in einer Anlage reduziert werden. In many cases, drives are only required to perform at full power at certain times, e.g. during start-up. In the rest of the time, a much lower output is sufficient to maintain the operation. For this reason, a converter system can be designed that consists of a large number of individual converters, which can be interconnected as desired using suitable methods on busbars. In other words, the converter power is dynamically distributed between the loads depending on the requirements. This means that the total installed converter output in a system can be reduced.

Die Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemässe Anlage mit zwei parallelgeschalteten dreiphasigen Transistorumrichtern. Der Ausgangsstrom soll von beiden Umrichtern zu je 50% geliefert werden. 4 shows a system according to the invention with two three-phase transistor converters connected in parallel. The output current is to be supplied by both inverters at 50% each.

Der erste Umrichter, auch Teilumrichter R genannt, besteht aus den Transistoren 16 bis 21, den Transistoransteuereinheiten 13 bis 15, den Drosseln 22 bis 24, den Differenzverstärkern 7 bis 9, den verstellbaren Signalverzögerungseinheiten 10 bis 12 sowie den Strommessgliedern 46 bis 48. The first converter, also called partial converter R, consists of the transistors 16 to 21, the transistor control units 13 to 15, the chokes 22 to 24, the differential amplifiers 7 to 9, the adjustable signal delay units 10 to 12 and the current measuring elements 46 to 48.

Der zweite Umrichter, auch Teilumrichter S genannt, besteht aus den Transistoren 37 bis 42, den Transistoransteuereinheiten 34 bis 36, den Drosseln 43 bis 45, den Differenzverstärkern 28 bis 30, den verstellbaren Signalverzögerungseinheiten 31 bis 33, sowie den Strommessgliedern 49 bis 51. The second converter, also called partial converter S, consists of the transistors 37 to 42, the transistor control units 34 to 36, the chokes 43 to 45, the differential amplifiers 28 to 30, the adjustable signal delay units 31 to 33, and the current measuring elements 49 to 51.

Der Zwischenkreis wird gebildet aus dem Netzgleichrichter 25 und dem Zwischenkreiskondensator 26 und dient zum Gleichrichten und Sieben der dreiphasigen Netzeinspeisung. Beide Teilumrichter sind an denselben gemeinsamen Zwischenkreis angeschlossen. The intermediate circuit is formed from the mains rectifier 25 and the intermediate circuit capacitor 26 and is used for rectifying and sieving the three-phase mains feed. Both partial inverters are connected to the same common DC link.

Das Leitsystem, auch Host genannt, besteht aus den Komparatoren 1 bis 3, den Stromsollwertteilern 4 bis 6 sowie den Strommessgliedern 52 bis 54. Die Stromsollwertteiler dividieren die von aussen an die Anlage gelegten Stromsollwerte Isoli A, Isoli B und Isoli C durch zwei und berechnen so die Stromsollwerte, die jeder der beiden Teilumrichter liefern muss. Die Strommessglieder 52 bis 54 messen die Ausgangsströme der gesamten Umrichteranlage. The control system, also called the host, consists of comparators 1 to 3, current setpoint dividers 4 to 6 and current measuring elements 52 to 54. The current setpoint dividers divide the current setpoint values Isoli A, Isoli B and Isoli C from the outside by two and calculate the current setpoints that each of the two partial inverters must supply. The current measuring elements 52 to 54 measure the output currents of the entire converter system.

Die Last, in diesem Fall ein dreiphasiger Motor 27, wird an die zusammengeschalteten Ausgänge der beiden Teilumrichter angeschlossen. The load, in this case a three-phase motor 27, is connected to the interconnected outputs of the two partial converters.

Soll ein Motor angetrieben werden, so muss eine entsprechende dreiphasige Stromsoligrösse an die Komparatoren 1 bis 3 des Host angelegt werden (Isoli A, Isoli B, Isoli C), wobei gemäss den kirchof-schen Gesetzen natürlich gelten muss Isoli A + Isoli B + Isoli C = 0. If a motor is to be driven, a corresponding three-phase current sol size must be applied to comparators 1 to 3 of the host (Isoli A, Isoli B, Isoli C), whereby according to church law, Isoli A + Isoli B + Isoli must of course apply C = 0.

Als Beispiel für die Funktionsweise der Anlage wird im folgenden nur die Phase A betrachtet. Die beiden übrigen Phasen B und C funktionieren in analoger Weise. Ist z.B. der Iststrom der Phase A im Vergleich zum Sollwert des Ausgangsstromes, der mit dem Strommessglied 52 gemessen wird, zu gering, so gibt der Komparator 1 den beiden Teilumrichtern die Anweisung, die entsprechenden Transistoren einzuschalten bzw. auszuschalten. Dieser Vorgang wird Gesamtstromregelung genannt. As an example of how the system works, only phase A is considered below. The other two phases B and C work in an analogous manner. Is e.g. If the actual current of phase A is too low compared to the target value of the output current, which is measured with the current measuring element 52, the comparator 1 instructs the two partial converters to switch the corresponding transistors on or off. This process is called total current regulation.

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Im Falle des Teilumrichters 1 wird in diesem Fall via Signalverzögerungseinheit 10 und Transistoransteuereinheit 13 der Transistor 16 eingeschaltet und gleichzeitig der Transistor 19 ausgeschaltet. Das Ausgangssignal vom Komparator 1 wird dabei in der Signalverzögerungsheinheit 10 um eine Zeit TO + aT 1 (A) verzögert. Die Zeit AT1(A) kann positiv oder negativ sein, ist im Betrag aber immer kleiner als TO, so dass TO + aT1(A) > 0 sec ist. Mit der variablen Zeitverzögerung aT1(A) kann nun der Ausgleichsstrom des Teilumrichters 1 im Sinne einer Ausgleichsregelung beeinflusst werden. Dies geschieht so, dass der Differenzverstärker 7 vom Stromsollwert, der vom Stromsollwertteiler 4 geliefert wird, den Stromistwert, der 35 vom Strommessglied 46 geliefert wird, abzieht. Die Differenz ist ein Mass für die Abweichung des Stromsollwertes vom Istwert des Teilumrichters 1. Ist der Stromsollwert des Teilumrichters 1 zu gross, so wird das vom Komparator 1 kommende Signal für das Umschalten der Transistoren in der Weise verzögert, dass der Istwert des Ausgangsstromes des Teilumrichters 1 sich seinem Sollwert angleicht. Konkret heisst dies: ist der Istwert zu klein, wird aT1(A) negativ, wenn der Transistor 16 ein- und der Transistor 19 ausgeschaltet wird, bzw. positiv, wenn der Transistor 16 aus- und der Transistor 19 eingeschaltet wird. Die Drossel 22 beschränkt bei diesem Regelvorgang lediglich die Steilheit der Stromänderung. In the case of the partial converter 1, in this case the transistor 16 is switched on via the signal delay unit 10 and the transistor control unit 13, and the transistor 19 is switched off at the same time. The output signal from the comparator 1 is delayed in the signal delay unit 10 by a time TO + aT 1 (A). The time AT1 (A) can be positive or negative, but the amount is always less than TO, so that TO + aT1 (A)> 0 sec. With the variable time delay aT1 (A), the compensation current of the partial converter 1 can now be influenced in the sense of a compensation control. This is done in such a way that the differential amplifier 7 subtracts from the current setpoint value, which is supplied by the current setpoint divider 4, the actual current value, which is supplied by the current measuring element 46. The difference is a measure of the deviation of the current setpoint from the actual value of the partial converter 1. If the current setpoint of the partial converter 1 is too large, the signal coming from the comparator 1 for switching the transistors is delayed in such a way that the actual value of the output current of the partial converter 1 adapts to its setpoint. Specifically, this means: if the actual value is too small, aT1 (A) becomes negative when transistor 16 is switched on and transistor 19 is switched off, or positive when transistor 16 is switched off and transistor 19 is switched on. The choke 22 only limits the steepness of the current change in this control process.

Im Falle des Teilumrichters 2 wird in diesem Fall via Signalverzögerungseinheit 31 und der Transistoransteuereinheit 34 der Transistor 37 eingeschaltet und gleichzeitig der Transistor 40 ausgeschaltet. Das Ausgangssignal vom Komparator 1 wird dabei in der Signalverzögerungseinheit 31 um eine Zeit TO + aT2(A) verzögert. Die Zeit aT2(A) kann positiv oder negativ sein, ist im Betrag aber immer kleiner als TO, so dass TO + aT2(A) > 0 sec ist. Mit der variablen Zeitverzögerung AT2(A) kann nun der Ausgangsstrom des Teilumrichters 2 im Sinne einer Ausgleichsregelung beeinflusst werden. Dies geschieht so, dass der Differenzverstärker 28 vom Stromsollwert, der vom Stromsollwertteiler 4 geliefert wird, den Stromistwert, der vom Strommessglied 49 geliefert wird, abzieht. Die Differenz ist ein Mass für die Abweichung des Stromsollwertes vom Istwert des Teilumrichters 2. Ist der Stromsollwert des Teilumrichters 2 zu gross, so wird das vom Komparator 1 kommende Signal für das Umschalten der Transistoren in der Weise verzögert, dass der Istwert des Ausgangsstromes des Teilumrichters 2 sich seinem Sollwert angleicht. Konkret heisst dies: ist der Istwert zu klein, wird T2(A) negativ, wenn der Transistor 37 ein- und der Transistor 40 ausgeschaltet wird, bzw. positiv, wenn der Transistor 37 aus- und der Transistor 40 eingeschaltet wird. Die Drossel 43 beschränkt bei diesem Regelvorgang lediglich die Steilheit der Stromänderung. In the case of the partial converter 2, in this case the transistor 37 is switched on via the signal delay unit 31 and the transistor drive unit 34, and the transistor 40 is switched off at the same time. The output signal from the comparator 1 is delayed in the signal delay unit 31 by a time TO + aT2 (A). The time aT2 (A) can be positive or negative, but the amount is always less than TO, so that TO + aT2 (A)> 0 sec. With the variable time delay AT2 (A), the output current of the partial converter 2 can now be influenced in the sense of a compensation regulation. This is done in such a way that the differential amplifier 28 subtracts the actual current value supplied by the current measuring element 49 from the current setpoint value, which is supplied by the current setpoint divider 4. The difference is a measure of the deviation of the current setpoint from the actual value of the partial converter 2. If the current setpoint of the partial converter 2 is too large, the signal coming from the comparator 1 for switching the transistors is delayed in such a way that the actual value of the output current of the partial converter 2 adapts to its setpoint. Specifically, this means: If the actual value is too small, T2 (A) becomes negative when transistor 37 is switched on and transistor 40 is switched off, or positive when transistor 37 is switched off and transistor 40 is switched on. The choke 43 only limits the steepness of the current change in this control process.

Claims (9)

PatentansprücheClaims 1. Vorrichtung zur Sicherung des unterbrechungsfreien Betriebes von Umrichtern und Umrichteranlagen, insbesondere eines redundanten Verhaltens im Fehlerfall, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Ensemble aus parallel oder reihen geschalteten Umrichtern einzelne oder Gruppen von Umrichtern freizügig und ohne Unterbrechung der üblichen Umrichterfunktion zu- und wegschaltbar sind.1.Device for ensuring the uninterrupted operation of converters and converter systems, in particular of redundant behavior in the event of a fault, characterized in that from an ensemble of converters connected in parallel or in series, individual or groups of converters can be freely switched on and off without interrupting the usual converter function . 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Zu- und Wegschalten mit Schaltgeräten, insbesondere elektronischen, thermischen oder mechanischen durchgeführt wird.2. Device according to claim 1, characterized in that this switching on and off is carried out with switching devices, in particular electronic, thermal or mechanical. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingänge der zusammengeschalteten Umrichter über Schaltgeräte, insbesondere elektronische, thermische oder mechanische verbunden sind.3. Device according to claim 1, characterized in that the inputs of the interconnected converter are connected via switching devices, in particular electronic, thermal or mechanical. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge der zusammengeschalteten Umrichter über Schaltgeräte, insbesondere elektronische, thermische oder mechanische verbunden sind.4. The device according to claim 1, characterized in that the outputs of the interconnected converter are connected via switching devices, in particular electronic, thermal or mechanical. 5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass fehlerhafte Umrichter mit Schaltgeräten, insbesondere elektronischen, thermischen oder mechanischen herausgetrennt werden.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that faulty converters are separated with switching devices, in particular electronic, thermal or mechanical. 6. Venwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 dafür, dass einzelne Umrichter für Kontroll- oder Servicearbeiten während des Betriebes abgetrennt werden.6. Use of the device according to claim 1 for the fact that individual converters for control or service work are disconnected during operation. 7. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 dafür, dass einzelne Umrichter als Anfahrumrichter verwendet werden.7. Use of the device according to claim 1 for the fact that individual converters are used as starting converters. 8. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 dafür, dass eine variable Zuteilung von beliebigen Umrichtern oder Umrichtergruppen auf eine oder mehrere Lasten durchgeführt wird.8. Use of the device according to claim 1 for a variable allocation of any converters or converter groups to one or more loads. 9. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 dafür, dass je nach Leistungsbedarf der Last Umrichter während des Betriebes zu- und weggeschaltet werden.9. Use of the device according to claim 1 for the fact that, depending on the power requirement of the load, converters are switched on and off during operation. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 44th
CH3656/90A 1990-11-19 1990-11-19 parallel frequency converter network connection method CH682435A5 (en)

Priority Applications (9)

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