DE10124197A1 - Umrichter mit einem netz- und lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter - Google Patents
Umrichter mit einem netz- und lastseitigen selbstgeführten PulsstromrichterInfo
- Publication number
- DE10124197A1 DE10124197A1 DE10124197A DE10124197A DE10124197A1 DE 10124197 A1 DE10124197 A1 DE 10124197A1 DE 10124197 A DE10124197 A DE 10124197A DE 10124197 A DE10124197 A DE 10124197A DE 10124197 A1 DE10124197 A1 DE 10124197A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- converter
- pulse
- self
- load
- commutated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M5/4585—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Umrichter (2) mit einem netz- und lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter (4, 6), die gleichspannungsseitig mittels eines Gleichspannungs-Zwischenkreises (8) elektrisch leitend verknüpft sind, und mit einem Netzfilter (12), das dem netzseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter (4) wechselspannungsseitig vorgeschaltet ist. Erfindungsgemäß sind als abschaltbare Stromrichterventile (16, 18) der netz- und lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter (4, 6) Halbleiterschalter unterschiedlicher Topologie vorgesehen, die für unterschiedliche Pulsfrequenzen geeignet sind. Somit kann jeder Pulsstromrichter (4, 6) des Umrichters (2) für die jeweils benötigte Pulsfrequenz (f¶pN¶, f¶pL¶) optimiert werden, wodurch vor allem Kosten, aber auch Platz, gespart werden.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Umrichter mit einem
netz- und lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter gemäß
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein gattungsgemäßer Umrichter ist im Handel erhältlich. In
der Fig. 1 ist ein derartiger Umrichter, der beispielsweise
aus dem Siemens-Katalog DA65. 10-2000 mit dem Titel "Simovert
Masterdrives Vector Control" bekannt ist, näher dargestellt.
Dieser Umrichter 2 weist einen netz- und lastseitigen selbst
geführten Pulsstromrichter 4 und 6 auf, die gleichspannungs
seitig mittels eines Gleichspannungs-Zwischenkreises 8 elekt
risch leitend verknüpft sind. Zwischen einem Netz 10 und dem
wechselspannungsseitigen Anschlüssen des netzseitigen selbst
geführten Pulsstromrichters 4 ist ein Netzfilter 12 geschal
tet. Je höher die Pulsfrequenz fpN, auch als Arbeitsfrequenz
bezeichnet, dieses netzseitigen selbstgeführten Pulsstrom
richters 4 ist, um so kleiner und kostengünstiger kann das
Netzfilter 12 ausgelegt werden. An den wechselspannungsseiti
gen Anschlüssen des lastseitigen selbstgeführten Stromrich
ters 6 ist eine Last 14 angeschlossen. Der netzseitige
selbstgeführte Pulsstromrichter 4 wird derartig gesteuert,
dass der Netzstrom iN oberschwingungsarm ist. Die verbleiben
den Oberschwingungen werden mittels des Netzfilters 12 her
ausgefiltert. Im zugehörigen Diagramm ist jeweils über eine
Netzperiode ein Netzstrom iN, eine Netzspannung uN und eine
Eingangsspannung uE des netzseitigen selbstgeführten Puls
stromrichters 4 einer Phase dargestellt. Dieser netzseitige
selbstgeführte Pulsstromrichter 4 kann außerdem derart ge
steuert werden, dass Energie zurück ins Netz 10 gespeist wer
den kann. Der lastseitige selbstgeführte Pulsstromrichter 6
wird derartig gesteuert, dass dieser aus der eingangsseitig
anliegenden konstanten Gleichspannung UZ pro Phase eine Wech
selspannung mit veränderbarer Amplitude und Frequenz gene
riert. Im zugehörigen Diagramm ist jeweils über eine Periode
ein Laststrom iL, eine Ausgangsspannung uL und die zugehörige
Grundschwingung uLG dargestellt. Als abschaltbare Stromrich
terventile 16 und 18 der netz- und lastseitigen selbstgeführ
ten Pulsstromrichter 4 und 6 werden Insulated-Gate-Bipolar-
Transistoren, die auch als IGBT bezeichnet werden, verwendet.
Bei diesem bekannten netzfreundlichen und/oder rückspeisefä
higen Umrichter 2 unterscheidet sich die Netzfrequenz fN und
die Ausgangsfrequenz fU des Umrichters 2 nicht sehr stark.
Eine vernünftige Auslegung des lastseitigen selbstgeführten
Stromrichters 6 erfordert, dass das Verhältnis zwischen der
Pulsfrequenz fpL dieses Stromrichters 6 und der Ausgangsfre
quenz fU einen bestimmten Wert nicht unterschreiten soll. Aus
dem oben genannten Katalog kann man dem Diagramm "Reduktions
kurven für den motorseitigen Wechselrichter" entnehmen, dass
für den Nennbetrieb die Pulsfrequenz fpL beispielsweise 6 kHz
ist, die bis zur maximalen Pulsfrequenz fpLmax = 16 kHz erhöht
werden kann. Mit der Erhöhung der Pulsfrequenz fpL auf 16 kHz
halbiert sich jedoch der zulässige Bemessungsstrom. Mit der
Halbierung des Stromes halbiert sich ebenfalls die verfügbare
Leistung des Umrichters. Diese Pulsfrequenz fpL von 6 kHz
wird auch beim netzseitigen selbstgeführten Stromrichter 4
des Umrichters 2 verwendet, obwohl eine halb so große Puls
frequenz fpN auch ausreichen würde. Dadurch entstehen für den
netzseitigen ausgeführten Pulsstromrichter 4 unnötige Kosten.
Werden die beiden selbstgeführten Pulsstromrichter 4 und 6
dieses Umrichters 2 mit der niedrigeren Pulsfrequenz fpN des
netzseitigen selbstgeführten Pulsstromrichters 4 ausgelegt,
so kann der lastseitige Pulsstromrichter 6, der eine Pulsfre
quenz fpL = 6 kHz benötigt, nicht bei voller Leistung betrie
ben werden. Gemäß dem genannten Diagramm im angegebenen Sie
mens-Katalog ist der Bemessungsstrom bei einer Pulsfrequenz
fp = 6 kHz der Kurve für eine Nenn-Pulsfrequenz von 3 kHz um
ein Viertel verringert. Somit muss zumindest der lastseitige
selbstgeführte Pulsstromrichter 6 dieses bekannten Umrichters
2 überdimensioniert werden. Dadurch fallen zusätzliche Kosten
an.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den bekannten
Umrichter derart weiter zu gestalten, dass die genannten
Nachteile nicht mehr auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden
Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass als abschaltbare Stromrichterventile des netz-
und lastseitigen Pulsstromrichters nicht mehr die selben
Halbleiterschalter vorgesehen sind, besteht nun die Möglich
keit, diese Pulsstromrichter für die jeweils benötigte Ar
beitsfrequenzen, die sich deutlich voneinander unterscheiden
können, zu optimieren. Dadurch kann innerhalb einer Leis
tungsklasse eines Umrichters nur durch Austausch der Leis
tungsteile dessen Pulsstromrichter jeweils an die benötigten
Pulsfrequenzen angepasst werden. Somit werden nicht nur Kos
ten, sondern auch Platz eingespart.
Bei einer Ausführungsform, bei der der Umrichter wenigstens
zwei lastseitige selbstgeführte Pulsstromrichter aufweist,
die an einem gemeinsamen Gleichspannungs-Zwischenkreis ange
schlossen sind, kann jeder dieser lastseitigen Pulsstromrich
ter durch unterschiedliche Halbleiterschalter als abschaltba
re Stromrichterventile an die zu speisenden Lasten angepasst
werden.
Bei der Wahl der unterschiedlichen Halbleiterschalter für die
abschaltbaren Stromrichterventile der netz- und lastseitigen
Pulsstromrichter des Umrichters werden bei einer hohen Puls
frequenz vorzugsweise auf niedrige Schaltverluste optimierte
Halbleiterschalter und bei einer niedrigen Pulsfrequenz vor
zugsweise auf niedrige Durchlassverluste optimierte Halblei
terschalter verwendet.
Den Unteransprüchen 4 bis 7 sind die Ausführungsformen der
unterschiedlichen Halbleiterschalter der abschaltbaren Strom
richterventile der netz- und lastseitigen selbstgeführten
Pulsstromrichter des Umrichters zu entnehmen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung
Bezug genommen, in der mehrere Ausführungsformen eines erfin
dungsgemäßen Umrichters schematisch veranschaulicht sind.
Fig. 1 zeigt einen bekannten Umrichter, in den
Fig. 2 bis 4 sind Ausführungsformen des erfindungsgemäße Um
richters dargestellt und die
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Umrichters mit mehreren lastseitigen
selbstgeführten Pulsstromrichtern.
In den Fig. 1 bis 5 sind gleiche Teile mit den selben Bezugs
zeichen versehen.
Die Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines Umrichters 2
nach der Erfindung. Dieser Umrichter 2 wird beispielsweise
aus einem dreiphasigen Netz 10 mit einer Leiterspannung
uN = 230 V gespeist. Als Last 14 ist ein Hochgeschwindigkeits
antrieb vorgesehen. Die Pulsfrequenz fpN des netzseitigen
selbstgeführten Pulsstromrichters 4 orientiert sich an der
Netzfrequenz fN, die beispielsweise 50 Hz oder 60 Hz beträgt.
Daraus resultiert für die Pulsfrequenz fpN ein Wert, der
problemlos mit IGBT's als abschaltbaren Stromrichterventilen
16 erreicht werden kann. Somit unterscheidet sich dieser er
findungsgemäße Umrichter netzseitig nicht vom bekannten Um
richter 2 nach Fig. 1.
Auf der Lastseite dagegen wird eine Ausgangsfrequenz fU wegen
des Hochgeschwindigkeitsantriebs von mehreren kHz benötigt,
die eine um ein mehrfaches höhere Pulsfrequenz fpL des last
seitigen selbstgeführten Pulsstromrichters 6 voraussetzt.
Deshalb werden hier keine IGBT's als abschaltbare Stromrich
terventile 18 wie beim bekannten Umrichter 2 nach Fig. 1 ein
gesetzt, sondern dem Betriebsfall angemessene Halbleiter
schalter als abschaltbare Stromrichterventile 18. Da aus der
Netzspannung uN von 230 V eine Zwischenkreisspannung UZ von
325 V erzeugt werden kann, können als Halbleiterschalter
selbstsperrende Feldeffekttransistoren 20, auch als MOSFET
bezeichnet, verwendet werden. Derartige MOSFETs 20 weisen
parasitäre Rückwärtsdioden auf, die sehr schlechte dynamische
Eigenschaften aufweisen und dadurch zu hohen Schaltverlusten
führen würden. Damit diese Schaltverluste gering bleiben, ist
der MOSFET 20 mit zwei Dioden 22 und 24 beschaltet. In Serie
zum MOSFET 20 wird Diode 22 als Entkopplungsdiode und antipa
rallel zu dieser Reihenschaltung die Diode 24 als Freilaufdi
ode geschaltet. Im Hinblick auf geringe Durchlassverluste
wird als Entkopplungsdiode 22 eine Schottky-Diode aus Silizi
um vorgesehen. Wegen der hohen Pulsfrequenz fpL wird als
Freilaufdiode 24 im Freilaufkreis eine Schottky-Diode aus Si
liziumkarbid verwendet. Dadurch erhält man einen Halbleiter
schalter als abschaltbares Stromrichterventil 18 des lastsei
tigen selbstgeführten Stromrichters 6 der geringe Schaltver
luste bei einer hohen Pulsfrequenz fpL aufweist.
Mit einem herkömmlichen Umrichter 2 nach Fig. 1 müsste für die
Speisung eines Hochgeschwindigkeitsantriebs aus einem drei
phasigen 230 V-Netz 10 ein Umrichter 2 vorgesehen werden, des
sen lastseitiger selbstgeführter Pulsstromrichter 6 überdi
mensioniert sein müsste, wenn nicht sogar der gesamte Umrich
ter 2. Dies liegt daran, dass bei einem IGBT-Pulsstromrichter
wie eingangs erwähnt, ausgehend von einer Nenn-Pulsfrequenz
mit steigender Pulsfrequenz fpL die verfügbare Leistung ab
nimmt. Um einen Hochgeschwindigkeitsantrieb trotzdem mit ei
nem herkömmlichen Umrichter 2 betreiben zu können, müsste zu
mindest der lastseitige selbstgeführte Stromrichter 6 überdi
mensioniert werden. Dies hätte zur Folge, dass eine höhere
Verlustleistung abgeführt werden müsste, wodurch sich das Vo
lumen des Umrichters 2 wesentlich vergrößert würde. Außerdem
würde der Wirkungsgrad sinken. Eventuell könnte selbst ein
herkömmlicher Umrichter 2 aus der nächsthöheren Leistungs
klasse dieses Problem nicht lösen, wenn mit Anstieg der Leis
tungsklasse sich die Nenn-Pulsfrequenz und die maximale Puls
frequenz verringern. Diese Situation liegt insbesondere dann
vor, wenn mit der nächsthöheren Leistungsklasse Technologie
sprünge verbunden sind.
In der Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform eines Umrichters
2 nach der Erfindung veranschaulicht. Dieser Umrichter 2 wird
beispielsweise aus einen 115 V, 400 Hz-Bordnetz 10 gespeist.
Als Last 14 ist ein Antrieb vorgesehen, der häufig generato
risch betrieben wird. Ein derartiger Antrieb kommt in Flug
zeugen vor. Wegen der hohen Frequenz fN = 400 Hz des Bordnet
zes 10 und weil das Gewicht des Netzfilters 12 möglichst ge
ring sein muss, wird der netzseitige selbstgeführte Pulstrom
richter 4 mit einer sehr hohen Pulsfrequenz fpN betrieben.
Die vom lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter 6 ge
speiste Last 14 benötigt dagegen keine hohen Frequenzen, so
dass auch die Pulsfrequenz fpL des lastseitigen selbstgeführ
ten Pulsstromrichters 6 nicht besonders hoch sein muss. Des
halb werden als abschaltbare Stromrichterventile 18 des last
seitigen selbstgeführten Stromrichters 6 IGBT's wie beim be
kannten Umrichter 2 nach Fig. 1 und als abschaltbare Strom
richterventile 16 des netzseitigen selbstgeführten Pulsstrom
richters 4 die abschaltbaren Stromrichterventile 18 des last
seitigen selbstgeführten Stromrichters 6 des Umrichters 2
nach Fig. 2 verwendet. Somit entspricht dieser Umrichter 2 dem
Umrichter 2 nach Fig. 2, dessen Pulsstromrichter 4 und 6 ge
geneinander ausgetauscht sind.
In der Fig. 4 ist eine dritte Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Umrichters 2 näher dargestellt. Bei dieser Darstel
lung handelt es sich beispielsweise um einen Hochgeschwindig
keitsantrieb, der aus, einem 400 V-Netz 10 gespeist wird. Für
den netzseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter 4 resul
tiert aus der Netzfrequenz fN von 50 Hz oder 60 Hz eine Puls
frequenz fpN, die relativ gering ist. Aus diesem Grund werden
als abschaltbare Stromrichterventile 16 IGBT's verwendet. We
gen der Versorgung aus dem 400 V-Netz müssen die Halbleiter
bauelemente für eine Spannungsfestigkeit von typisch 1200 V
ausgelegt werden. Da bipolare Silizium-Dioden dieser Span
nungsklasse eine erhebliche, zu großen Schaltverlusten füh
rende Speicherladung aufweisen, werden im Freilauf speicher
ladungsfreie Schottky-Dioden eingesetzt, die keine dynami
schen Verluste verursachen. Für den betrachteten Spannungsbe
reich von 1200 V sind Schottky-Dioden nur auf Basis von Sili
ziumkarbid realisierbar.
Als Last 14 ist beispielsweise eine für sehr hohe Drehzahlen
ausgelegte permanenterregte Synchronmaschine vorgesehen. Die
se hat eine sehr geringe Streureaktanz, so dass ein Ausgangs
filter 26 zusätzlich vorgesehen ist, um die Welligkeit des
Ausgangsstromes iL in vertretbaren Grenzen zu halten. Sowohl
wegen der hohen Ausgangsfrequenz fU als auch, um den Span
nungsabfall am Ausgangsfilter 26 gering zu halten, wird der
lastseitige selbstgeführte Pulsstromrichter 6 mit einer hohen
Pulsfrequenz fpL betrieben, die mit IGBT's als abschaltbare
Stromrichterventile 18 nicht sinnvoll realisiert werden kann.
Da die Netzspannung uN eine Zwischenkreisspannung UZ im Be
reich von 600 V bis 800 V und eine hieraus resultierende Span
nungsfestigkeit der Stromrichterventile von 1200 V erzwingt
und selbstsperrende Feldeffekttransistoren 20 für diesen
Spannungsbereich äußerst schlechte Durchlasseigenschaften
aufweisen, werden hier als abschaltbare Stromrichterventile
18 Kaskodenbausteine eingesetzt. Diese Kaskodenbausteine wei
sen jeweils einen selbstsperrenden MOSFET 28, insbesondere
einen Niedervolt-Leistungs-MOSFET, und einen selbstleitenden
Sperrschicht-FET 30 auf. Dieser hochsperrende Sperrschicht-
FET wird auch als Junction-Field-Effekt-Transistor (JFET) be
zeichnet. Diese beiden FET's 28 und 30 sind derart elektrisch
in Reihe geschaltet, dass der Source-Anschluss des JFET 30
mit dem Drain-Anschluss des MOSFET 28 und der Gate-Anschluss
des JFET 30 mit dem Source-Anschluss des MOSFET 28 elektrisch
leitend verbunden sind. Diese elektrische Zusammenschaltung
zweier Halbleiterschalter wird bekanntlich auch als Kaskoden-
Schaltung bezeichnet. Wegen der sehr hohen Pulsfrequenz fpL
des lastseitigen selbstgeführten Stromrichters 6 wird antipa
rallel zu jedem Kaskoden-Bauelement eine Freilaufdiode 32 ge
schaltet. Als Freilaufdiode 32 wird eine speicherladungsfreie
Schottky-Diode aus Siliziumkarbid vorgesehen. Beim Kaskoden-
Bauelement ist der MOSFET 28 aus Silizium und der JFET 30 aus
Siliziumkarbid. Dadurch erfüllt dieses Kaskoden-Bauelement
die Anforderung an eine hohe Sperrspannung (z. B. 1200 V) und
weist dennoch nur geringe Verluste im Durchlassbereich auf.
Somit erhält man einen Umrichter 2, mit dem man an einem
400 V-Netz 10 einen Hochgeschwindigkeitsantrieb als Last 14
betreiben kann. Gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 2 un
terscheidet sich die Ausführungsform nach Fig. 4 nur dadurch,
dass anstelle der MOSFET-Schaltung ein Kaskoden-Bauelement
als abschaltbares Stromrichterventil 18 des lastseitigen
selbstgeführten Pulsstromrichters 6 verwendet wird, wobei au
ßerdem ein Ausgangsfilter 26 vorhanden ist.
Die Fig. 5 zeigt einen Umrichter 2 mit mehreren lastseitigen
selbstgeführten Stromrichtern 6. Diese lastseitigen selbstge
führten Pulsstromrichter 6 sind jeweils gleichspannungsseitig
mit dem Gleichspannungs-Zwischenkreis 8 elektrisch leitend
verbunden. Ansonsten weist der Umrichter 2, wie in den vor
hergehenden Fig. 1 bis 4, einen netzseitigen selbstgeführten
Pulsstromrichter 4 auf, der netzseitig mittels eines Netzfil
ters 12 mit einem Netz 10 elektrisch leitend verbunden ist.
Bei einem derartigen Umrichter 2 kommt es vor, dass die Las
ten 14 bei unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden. Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Idee, für abschaltbare Stromrich
terventile 16 und 18 der vorhandenen selbstgeführten Puls
stromrichter 4 und 6 eines netzfreundlichen Umrichters 2 un
terschiedliche Halbleiterschalter zu verwenden, kann hier der
Pulsstromrichter 4 und die Pulsstromrichter 6 für die jeweils
benötigte Pulsfrequenz optimiert werden. Damit werden vor al
lem Kosten aber auch Platz gespart.
Claims (8)
1. Umrichter (2) mit einem netz- und lastseitigen selbstge
führten Pulsstromrichter (4, 6), die gleichspannungsseitig
mittels eines Gleichspannungs-Zwischenkreises (8) elektrisch
leitend verknüpft sind, und mit einem Netzfilter (12), das
dem netzseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter (4) wech
selspannungsseitig vorgeschaltet ist, dadurch
gekennzeichnet, dass als abschaltbare Strom
richterventile (16, 18) der netz- und lastseitigen selbstge
führten Pulsstromrichter (4, 6) jeweils Halbleiterschalter un
terschiedlicher Topologie vorgesehen sind, die für unter
schiedliche Pulsfrequenzen geeignet sind.
2. Umrichter (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einer
hohen Pulsfrequenz (fpN, fpL) der selbstgeführten Pulsstrom
richter (4, 6) Halbleiterschalter mit besonders geringen
Schaltverlusten vorgesehen sind.
3. Umrichter (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einer
niedrigen Pulsfrequenz (fpN, fpL) der selbstgeführten Puls
stromrichter(4, 6) Halbleiterschalter mit besonders niedrigen
Durchlassverlusten vorgesehen sind.
4. Umrichter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die ab
schaltbaren Stromrichterventile (16, 18) der netz- und last
seitigen selbstgeführten Pulsstromrichter (4, 6) Insulated-
Gate-Bipolar-Transistoren und selbstsperrende Feldeffekttran
sistoren (20) sind.
5. Umrichter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die ab
schaltbaren Stromrichterventile (16, 18) der netz- und last
seitigen selbstgeführten Pulsstromrichter (4, 6) Insulated-
Gate-Bipolar-Transistoren und Kaskodenbauelemente sind.
6. Umrichter (2) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass in Serie
zu jedem selbstsperrenden Feldeffekttransistor (20) eine Ent
kopplungsdiode (22) mit niedriger Durchlassspannung geschal
tet ist und dass antiparallel zu dieser Reihenschaltung eine
Freilaufdiode (24) für hohe Pulsfrequenzen (fp) geschaltet
ist.
7. Umrichter (2) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das
Kaskoden-Bauelement einen selbstsperrenden MOSFET (28) und
einen selbstleitenden Sperrschicht-FET (30) aufweist, die als
Kaskode verschaltet sind, der antiparallel eine Freilaufdiode
(32) geschaltet ist.
8. Umrichter (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Um
richter (2) wenigstens zwei lastseitige selbstgeführte Puls
stromrichter (6) aufweist, deren Pulsfrequenzen (fpL) sich um
ein vielfaches unterscheiden.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10124197A DE10124197A1 (de) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | Umrichter mit einem netz- und lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter |
US10/150,767 US6690592B2 (en) | 2001-05-17 | 2002-05-17 | Inverter with a self-commutated pulse converter on the line side and the load side |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10124197A DE10124197A1 (de) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | Umrichter mit einem netz- und lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10124197A1 true DE10124197A1 (de) | 2002-12-12 |
Family
ID=7685234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10124197A Withdrawn DE10124197A1 (de) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | Umrichter mit einem netz- und lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6690592B2 (de) |
DE (1) | DE10124197A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008063465A1 (de) * | 2008-12-17 | 2010-06-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Betriebsanordnung für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug |
CN105914848A (zh) * | 2015-02-23 | 2016-08-31 | 保时捷股份公司 | 包括蓄电池充电系统的车辆 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10146527A1 (de) * | 2001-09-21 | 2003-04-24 | Siemens Ag | Umrichter mit einem netz- und lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter |
CA2568280C (en) | 2004-05-27 | 2009-12-15 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Auxiliary bus system |
DE102004030532A1 (de) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Siemens Ag | Verfahren zur Ermittlung des Belastungszustandes eines Dioden-Gleichrichters eines Frequenzumrichters |
US20060019748A1 (en) * | 2004-07-21 | 2006-01-26 | Aruze Corp. | Communication unit and sales management method of a gaming machine using the communication unit |
DE102004043877B4 (de) * | 2004-09-10 | 2012-03-22 | Siemens Ag | Antriebssteuereinrichtung für einen selbstgeführten Stromrichter |
GB2415841B (en) * | 2004-11-08 | 2006-05-10 | Enecsys Ltd | Power conditioning unit |
US7190143B2 (en) * | 2005-05-27 | 2007-03-13 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Pulse width modulation (PWM) rectifier with variable switching frequency |
WO2010119526A1 (ja) * | 2009-04-15 | 2010-10-21 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置、電動機駆動装置、冷凍空調装置、及び発電システム |
US9780716B2 (en) * | 2010-11-19 | 2017-10-03 | General Electric Company | High power-density, high back emf permanent magnet machine and method of making same |
US9685900B2 (en) | 2010-11-19 | 2017-06-20 | General Electric Company | Low-inductance, high-efficiency induction machine and method of making same |
CN103296908B (zh) * | 2012-03-02 | 2015-08-26 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 多重化逆变器及有源电力滤波器 |
CN103296907B (zh) * | 2012-03-02 | 2015-05-06 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 多重化逆变器及有源电力滤波系统 |
CN103296913B (zh) * | 2012-03-02 | 2016-06-22 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 逆变器及有源电力滤波系统 |
CN103532412A (zh) * | 2012-07-05 | 2014-01-22 | 台达电子工业股份有限公司 | 一种功率变换器的反馈控制电路及功率变换器系统 |
US9270198B2 (en) * | 2013-03-12 | 2016-02-23 | University Of Tennessee Research Foundation | Control of parallel-connected current source rectifiers |
US9998180B2 (en) * | 2013-03-13 | 2018-06-12 | Integrated Device Technology, Inc. | Apparatuses and related methods for modulating power of a wireless power receiver |
CN103475256B (zh) * | 2013-08-14 | 2016-04-06 | 西安理工大学 | 一种电压源型非对称脉冲变换器及其输出脉冲的控制方法 |
CN105821399B (zh) * | 2016-05-27 | 2018-04-13 | 国家电网公司 | 换流阀铝质散热座的缓蚀方法及涂镀装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4447868A (en) * | 1982-04-05 | 1984-05-08 | General Electric Company | Regenerative rectifier circuit |
-
2001
- 2001-05-17 DE DE10124197A patent/DE10124197A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-05-17 US US10/150,767 patent/US6690592B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008063465A1 (de) * | 2008-12-17 | 2010-06-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Betriebsanordnung für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug |
CN105914848A (zh) * | 2015-02-23 | 2016-08-31 | 保时捷股份公司 | 包括蓄电池充电系统的车辆 |
CN105914848B (zh) * | 2015-02-23 | 2020-07-21 | 保时捷股份公司 | 包括蓄电池充电系统的车辆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6690592B2 (en) | 2004-02-10 |
US20020172063A1 (en) | 2002-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10124197A1 (de) | Umrichter mit einem netz- und lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter | |
DE102010008426B4 (de) | 3-Stufen-Pulswechselrichter mit Entlastungsnetzwerk | |
EP2898595B1 (de) | Modularen multilevel dc/dc wandler für hvdc anwendungen | |
DE112010003664T5 (de) | Leistungsumwandlungsvorrichtung | |
DE10146527A1 (de) | Umrichter mit einem netz- und lastseitigen selbstgeführten Pulsstromrichter | |
WO2012116953A2 (de) | Bidirektionaler gleichspannungswandler | |
DE102006016502A1 (de) | Wechselrichter | |
EP2852044B1 (de) | Bidirektionaler wandler mit vorzugsrichtung und blindleistungsfähige wechselrichter mit diesem wandler | |
EP3211784A1 (de) | Doppel-submodul für einen modularen mehrpunktstromrichter und modularer mehrpunktstromrichter mit diesem | |
DE102005042324A1 (de) | Weitspannungs-Umrichter | |
DE102004035789B4 (de) | Traktionsstromrichter mit einem netzseitigen Vierquadrantensteller | |
DE102011086087A1 (de) | Elektrischer Umrichter | |
EP3098958B1 (de) | Spannungswandleranordnung mit kapazitiver kopplung | |
DE102018208264A1 (de) | Konfigurierbare Wechselstrom-Ladevorrichtung | |
DE112014006826T5 (de) | Fahrzeughilfsleistungsversorgungsvorrichtung | |
DE102016222001A1 (de) | Aktives drei-pegel-npc-wandlermodul | |
DE102018212523B4 (de) | Fahrzeugseitige Ladeschaltung | |
DE102005042321A1 (de) | Weitspannungs-Umrichter | |
DE102016204484A1 (de) | Leistungsumsetzer für ein Schienenfahrzeug und damit versehenes Schienenfahrzeug | |
DE102005047541A1 (de) | Verfahren zur Energiezu- und -abfuhr zu und aus einer ohmsch-induktiven Last und dabei verwendeter Gleichrichter | |
DE102015105889A1 (de) | Schaltmodul und Umrichter mit wenigstens einem Schaltmodul | |
DE19638620A1 (de) | Speicherladungsarme, selbstgeführte Stromrichterschaltung | |
EP3304718A1 (de) | Gleichspannungswandler für hohe spannungen | |
EP3806314B1 (de) | Umrichter für ein wechselstromnetz | |
DE102016211403B4 (de) | Hochsetzschaltungen und umrichtertopologien mit tandem-diodenschaltung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |