DD206865A1

DD206865A1 - Anordnung zur verbesserung des startverhaltens von schwingkreiswechselrichtern

Info

Publication number: DD206865A1
Application number: DD23643281A
Authority: DD
Inventors: Rainer Schuhmann
Original assignee: Steremat H Schlimme Veb
Priority date: 1981-12-30
Filing date: 1981-12-30
Publication date: 1984-02-08

Abstract

DIE ERFINDUNG BEZIEHT SICH AUF EIN BESSERES STARTVERHALTEN VON SCHWINGKREISWECHSELRICHTERN FUER DIE INDUKTIONSERWAERMUNG. BEI DEN DERZEITIGEN UEBLICHEN ANSTEUERVERFAHREN IST DER MANGEL ZU VERZEICHNEN, DASS DIE DAEMPFUNG UND DIE EIGENFREQUENZ DES LASTKREISES ZUM STARTZEITPUNKT NICHT HINREICHEND BEKANNT SIND UND BEI DER AUSWAHL OPTIMALER STARTBEDINGUNGEN UNBERUECKSICHTIGT BLEIBEN. DIE ERFINDUNG SIEHT EINEN WECHSELRICHTER VOR, BESTEHEND AUS EINER GLEICHSTROMGESPEISTEN BRUECKENSCHALTUNG MIT IN DEN BRUECKENZWEIGEN ANGEORDNETEN STEUERBAREN HALBLEITERBAUELEMENTEN UND AN DEN LASTPUNKTEN DER BRUECKEN ANGESCHALTETEN LASTWIDERSTAND, DER ZU EINEM SCHWINGKREIS ERGAENZT IST. ERFINDUNGSGEMAESS WIRD DURCH EIN ANREGEN DES LASTKREISES VOR DEM EIGENDLICHEN STARTVORGANG OHNE STEUERIMPULS FUER DIE IN DEM BRUECKENZWEIG ANGEORDNETEN HALBLEITERBAUELEMENTE, DIE EIGENFREQUENZ UND DIE DAEMPFUNGSVERHAELTNISSE MIT DEM ZIEL ERMITTELT WERDEN, OPTIMALE STARTBEDINGUNGEN FREIZULEGEN.

Description

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Titel der Erfindung

Anordnung zur Verbesserung des Start-Verhaltens von Schwingkreiswechs elricht ern

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Startverhaltens von Schwingkreiswechselrichtern für Induktionserwärmung. Derartige Wechselrichter werden z. B. in Porm der lastgelöschten Wechselrichter mit einem Parallelschwingkreis als Lastwiderstand im Bereich der induktiven Erwärmung angewendet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Möglichkeit der sofortigen Inbetriebsetzung eines Umrichters ist als energetischer und technologischer Vorteil zu werten. Ihm wirkt jedoch das relativ schlechte Startverhalten entgegen. Es ist bekannt, daß neben den im allgemeinen als konstant betrachteten Bauelementen des Wechselrichters, wie z. B. die Größe der G-leichstromzwischenkreisinduktivität und die Kommutierungsinduktivitäten, vor allem die Kenntnis der veränderbaren Größen, dazu gehören u. a. die Voraufladespannung des Startkondensators, der Vorstromwert sowie die Wechselrichtereingangsspannung, von wesentlichem Interesse sind.

Bei den verschiedenen Startverfahren führt die Reaktion des Lastschwingkreises zu einem Anschwingen oder zu einem

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Startversagen, was durch, ein Unterschreiten der benötigten Freihältezeit (ζ. 3. beim Einsatz von Halbleiterschaltern in den Brückenzweigen) oder durch ein Mißlingen der Kommutierung hervorgerufen wird.

Gegenwärtig ausgeführte Ansteuerverfahren leiden unter dem Mangel, daß die Dämpfung und die Eigenfrequenz des Lastkreises zum StartZeitpunkt nicht hinreichend bekannt sind und so nicht bei der Auswahl optimaler Startbedingungen berücksichtigt werden können. Gründe hierfür liegen in der Hichtkonstanz dieser Größen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, bestimmte Informationen in den Startvorgang einaubeaiehen, daß bei unterschiedlichsten Last- - bedingungen ein sicherer Anlauf der Anlage erreicht wird.

Darlegung des T/esens der Erfindung

Zur Lösung der Aufgabe wird ein neuartiges Startregime vorgeschlagen, das eine Berücksichtigung der Dämpfung und der Eigenfrequenz erlaubt. Erfindungsgemäß wird dazu ein Wechselrichter vorgeschlagen, der gekennzeichnet ist durch eine gleichstromgespeiste Brückenschaltung mit in den Brückenzweigen angeordneten, steuerbaren Halbleiterbauelementen, einen an den Lastpunkten der Brücke angeschalteten Lastwiderstand, der zu einem Schwingkreis ergänzt ist, eine Sinspeisevorrichtung zum Anregen des Lastkreises, eine Signalvorrichtung, zur Erfassung der ITulldurchgänge und Amplitudenwerte der Lastspannung und daß durch Anregen des Lastkreises vor dem eigentlichen Startvorgang ohne Steuerimpuls für die in dem Brückenzweig angeordneten Halbleiterbauelemente die Eigenfrequenz und die Dämpfungsverhältnisse mit dem Ziel, die optimalen Startbedingungen festzulegen, ermittelbar sind. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß durch eine "Meßschwingung" oder einen "Probestart" der Lastkreis zum Zweck der Ermittlung der Eigenfrequenz und Dämpfung angeregt wird, wobei die in den Brückenzweigen angeordneten Halbleiterbauelemente keinen Steuerimpuls erhal-

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ten. Anhand der ermittelten Ergebnisse können die für den eigentlichen Startvorgang optimalen Anlaufbedingungen ausge- . wählt werden.

Das erfindungsgemäße Startverfahren erlaubt die sichere Inbetriebnahme von Schwingkreiswechselrichtern mit besonders stark veränderlichen Lastparametern. Ein wesentlicher Mangel, das schlechte Startverhalten derartiger Anlagen, kann dadurch beseitigt werden.

Ausführungsbeispie1

Die Erfindung soll nachstehend in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert werden.

Ein Übersichtsschaltbild eines Umrichters zeigt den für die Erfindung bevorzugten Wechselrichter. RST bezeichnen die Stränge, die über eine Drehstrombrückenschaltung aus steuerbaren Halbleiterbauelementen 1, beispielsweise Thyristoren, an ein Gleichstromnetz 2 mit einer eingeschalteten Glättungsinduktivität 3 angeschlossen, sind. Die Stromstärke im Hetz 2 kann durch Phasenanschnittsteuerung der Thyristoren 1 mittels eines Steuergerätes 8 vorgegeben werden. Der an den Lastpunkten 5 und 7 angeschlossene ohmschinduktive Lastwiderstand 9 kann z. B. die Heizwicklung eines Induktionsofens sein. Durch einen paralle!geschalteten Kondensator 10 wird die Last derart kompensiert, daß die Belastung insgesamt kapazitiv ist. Die in den Brückenzweigen 4-5, 4-7, 5-6 und 6-7 angeordneten Thyristoren 17 sind über die Steuerelektrode mit dem Steuergerät 11 verbunden.

Mit Hilfe einer Starteinrichtung 12, 13» 14 und 15 kann dem Lastkreis Energie zugeführt werden· Es entsteht an den Lastpunkten 5 und 7 eine gedämpfte Schwingung, die durch eine Auswert eschaltung 16 zur Ermittlung der Eigenfrequenz und Dämpfung benutzt wird. Anhand dieser Ergebnisse lassen sich für den eigentlichen Startvorgang optimale Anlaufbedingungen auswählen.

Claims

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Srfindungsanspruch

Anordnung zur Verbesserung des Startverhaltens von Schwingkreiswechselrichtern unter Verwendung eines Y/echselrichters, gekennzeichnet durch

- eine gleichstromgespeiste Brückenschaltung mit in den Brückenzweigen angeordneten, steuerbaren Halbleiterbauelementen,

- einen an den Lastpunkten der Brücke angeschalteten Lastwiderstand, der zn einem Schwingkreis ergänzt ist,

- eine Sinspeisevorrichtung zum Anregen des Lastkreises,

- eine Signalvorrichtung zur Erfassung der Hulldurchgänge und Amplitudenwerte der Lastspannung und daß durch Anregen des Lastkreises vor dem eigentlichen Startvorgang ohne Steuerimpulse für die in dem Brückenzweig angeordneten Halbleiterbauelemente die Eigenfrequenz und die Dämpfungsverhältnisse mit dem Ziel, die optimalen Startbedingungen festzulegen, ermittelbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung