DE102005005688A1 - Filter for backfeedable rectifier, has capacitor connected at each connection point of winding portions, which are arranged on common core in such a manner that their ampere turns mutually compensate during flow - Google Patents

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Abstract

The filter has an inductor (22) with two winding portions, which are electrically connected with each other in a row. The winding portions (24) are arranged on a common core (28) in such a manner that their ampere turns mutually compensate during a flow, where the common core consists of a magnetic material. A capacitor (20) is connected at each connection point (30) of the winding portions.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filter für einen mit einer Netzkommutierungsdrossel versehenen rückspeisefähigen Stromrichter mit Grundfrequenztaktung eines Spannungszwischenkreis-Umrichters, bestehend jeweils aus einer Drossel und einem Kondensator pro Netzzuleitung.The The invention relates to a filter for one having a network commutating reactor provided regenerative power converter with fundamental frequency clocking of a voltage source inverter, each consisting of a choke and a capacitor per mains supply.

In der 1 ist ein Spannungszwischenkreis-Umrichter 2 mit einem rückspeisefähigen Stromrichter 4 mit Grundfrequenztaktung dargestellt. Dieser Spannungszwischenkreis-Umrichter 2 weist lastseitig einen selbstgeführten Pulsstromrichter 6 auf, an dessen Ausgängen U, V, W eine Last 8, beispielsweise ein Induktionsmotor, angeschlossen ist. Gleichspannungsseitig sind die beiden Stromrichter 4 und 6 mittels eines Gleichspannungszwischenkreises 10 miteinander verbunden. Dieser Gleichspannungszwischenkreis 10 weist als Zwischenkreiskondensator CDC einen Elektrolytkondensator auf. Netzseitig ist der rückspeisefähige Stromrichter 4 mit Grundfrequenztaktung mittels einer Netzkommutierungsdrossel 12R,S,T pro Netzleitung R, S, T mit einem Filter 14 verknüpft, das eingangsseitig mit einem speisenden Netz 16 verbunden ist.In the 1 is a voltage source inverter 2 with a regenerative converter 4 shown with fundamental frequency clocking. This voltage source inverter 2 has load side a self-commutated pulse converter 6 on, at whose outputs U, V, W a load 8th , For example, an induction motor is connected. DC side, the two power converters 4 and 6 by means of a DC voltage intermediate circuit 10 connected with each other. This DC voltage intermediate circuit 10 has as intermediate circuit capacitor C DC to an electrolytic capacitor. On the supply side is the regenerative converter 4 with fundamental frequency timing by means of a network commutation reactor 12 R, S, T per power line R, S, T with a filter 14 linked, the input side with a feeding network 16 connected is.

Das Filter 14, das auch als Netzfilter bzw. EMV-Filter bezeichnet wird, weist pro Netzphase R, S, T eine Drossel 18R,S,T und einen Kondensator 20R,S,T auf. In dieser Ausführungsform sind diese Kondensatoren 20R,S,T elektrisch in Dreieck geschaltet. Diese Kondensatoren 20R,S,T können auch elektrisch in Stern geschaltet werden. Durch die verwendeten Drosseln 18R,S,T und Kondensatoren 20R,S,T wird allgemein dieses Filter auch als LC-Tiefpassfilter bezeichnet.The filter 14 , which is also referred to as a line filter or EMC filter, has per reactor phase R, S, T a throttle 18 R, S, T and a capacitor 20 R, S, T on. In this embodiment, these are capacitors 20 R, S, T electrically connected in delta. These capacitors 20 R, S, T can also be electrically switched to star. Through the throttles used 18 R, S, T and capacitors 20 R, S, T In general, this filter is also referred to as LC low-pass filter.

Der rückspeisefähige Stromrichter 4 mit Grundfrequenztaktung weist pro Phase R, S, T zwei elektrisch in Reihe geschaltete Dioden D1, D2; D3, D4 und D5, D6 auf, wobei diese einen sechspulsigen Diodengleichrichter bilden. Elektrisch parallel zu diesen Dioden D1 bis D6 ist jeweils ein abschaltbarer Halbleiterschalter T1 bis T6, insbesondere ein Insulated-Gate-Bipolar-Transistor (IGBT), geschaltet. Diese abschaltbaren Halbleiterschalter T1 bis T6 werden jeweils genau dann leitend geschaltet, wenn die zugehörige Diode D1 bis D6 leitend ist. Somit werden Steuersignale für diese abschaltbaren Halbleiterschalter T1 bis T6 derart generiert, dass zu den natürlichen Kommutierungszeitpunkten der Dioden D1 bis D6 ein korrespondierender abschaltbarer Halbleiterschalter T1 bzw. T2 bzw. T3 bzw. T4 bzw. T5 bzw. T6 ein- bzw. ausgeschaltet wird. Diese natürlichen Kommutierungszeitpunkte bezeichnen Zeitpunkte, an denen die vorhandenen verketteten Spannungen uRS, uST und uTR jeweils Null sind. Eine mögliche Ansteuerschaltung für einen derartigen rückspeisefähigen Stromrichter 4 mit Grundfrequenztaktung ist der DE 199 13 634 A1 zu entnehmen.The regenerative converter 4 with fundamental frequency clocking has per phase R, S, T two electrically connected in series diodes D1, D2; D3, D4 and D5, D6, which form a six-pulse diode rectifier. Electrically parallel to these diodes D1 to D6 is in each case a turn-off semiconductor switch T1 to T6, in particular an insulated gate bipolar transistor (IGBT), connected. These turn-off semiconductor switches T1 to T6 are respectively turned on precisely when the associated diode D1 to D6 is conductive. Thus, control signals for these turn-off semiconductor switches T1 to T6 are generated such that the natural commutation of the diodes D1 to D6 a corresponding turn-off semiconductor switch T1 or T2 or T3 or T4 or T5 or T6 is turned on or off. These natural commutation times denote times at which the existing concatenated voltages u RS , u ST and u TR are each zero. A possible drive circuit for such a regenerative power converter 4 with fundamental frequency timing is the DE 199 13 634 A1 refer to.

Bei derartigen rückspeisefähigen Stromrichtern 4, die mit Netzfrequenz getaktet werden, deshalb die Bezeichnung Grundfrequenztaktung, treten im Rückspeisebetrieb beim Abschaltvorgang steile Stromänderungen auf. Diese steilen Stromänderungen regen das netzseitige Filter an. Sobald der Strom Null geworden ist, schwingt das Filter 14 frei mit der Netzinduktivität LN des speisenden Netzes 16. Dies führt zu unerwünschten Ausgleichsvorgängen in der Netzspannung uRST die andere Verbraucher dieses speisenden Netzes 16 stören.In such regenerative power converters 4 , which are clocked at mains frequency, therefore the term basic frequency clocking occur in regenerative operation during the shutdown steep changes in current. These steep current changes stimulate the network-side filter. Once the current has become zero, the filter oscillates 14 free with the mains inductance L N of the supply network 16 , This leads to undesirable balancing processes in the mains voltage u RST the other consumers of this feeding network 16 to disturb.

Um dies zu verhindern, könnte das Filter 14 ausreichend bedämpft werden. Dazu werden Widerstände benötigt, die jedoch Verluste verursachen und die Baugröße des Filters 14 vergrößern. Außerdem leidet die Filterwirkung unter der Verwendung von Dämpfungswiderständen.To prevent this, the filter could 14 be sufficiently damped. This requires resistors, which, however, cause losses and the size of the filter 14 enlarge. In addition, the filtering effect suffers from the use of damping resistors.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Induktivität der Netzkommutierungsdrosseln 12R,S,T so groß zu wählen, dass die Stromsteilheit und damit die Filteranregung gering wird. Auch diese Maßnahme verursacht eine Vergrößerung der Baugröße der Drosseln 12R,S,T , die dadurch auch mehr Kosten verursachen.Another possibility is the inductance of the network commutation chokes 12 R, S, T so large that the current gradient and thus the filter excitation is low. This measure also causes an increase in the size of the throttles 12 R, S, T which also cause more costs.

Da das Filter 14 frei mit der Netzinduktivität LN des speisenden Netzes 16 schwingt, kann der Einsatz eines Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 mit einem rückspeisefähigen Stromrichter 4 mit Grundfrequenztaktung auf speisende Netze 16 begrenzt werden, die im Vergleich zur Umrichterleistung eine hohe Kurzschlussleistung aufweisen. Ein speisendes Netz 16 mit hoher Kurzschlussleistung weist eine niedrige Impedanz auf. Dadurch ist nur eine eingeschränkte Anwendung eines derartigen Umrichters 2 möglich, die eine schwierige Vermarktung dieses Umrichters 2 zur Folge hat.Because the filter 14 free with the mains inductance L N of the supply network 16 can swing, the use of a voltage source inverter 2 with a regenerative converter 4 with basic frequency clocking on feeding networks 16 be limited, which have a high short-circuit power compared to the inverter performance. A dining network 16 with high short-circuit power has a low impedance. This is only a limited application of such a converter 2 possible, which is a difficult marketing of this inverter 2 entails.

Eine weitere Möglichkeit, um die Anregung eines Filters 14 zu verhindern, ist, auf ein derartiges Netzfilter 14 zu verzichten. Auch diese Maßnahme führt dazu, dass der Spannungszwischenkreis-Umrichter 2 mit einem rückspeisefähigen Stromrichter 4 mit Grundfrequenztaktung nur eingeschränkt verwendet werden kann, wodurch dieser Umrichter ebenfalls schwer zu vermarkten ist.Another way to get the excitation of a filter 14 to prevent, is on such a line filter 14 to renounce. This measure also causes the voltage source inverter 2 with a regenerative converter 4 With basic frequency clocking can be used only limited, making this inverter is also difficult to market.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Filter für einen rückspeisefähigen Stromrichter mit Grundfrequenztaktung anzugeben, mit dem die angeregten Schwingungen nicht mehr in der Netzspannung sichtbar sind.Of the Invention is now based on the object, a filter for a regenerative power converter with fundamental frequency clocking, with which the excited vibrations no longer visible in the mains voltage.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is according to the invention with the Characteristics of claim 1 solved.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Drossel des Filters heben sich die Durchflutungen der Wicklungsteile für niedrige Frequenzen auf und für hohe Frequenzen reduziert sich die Wirkung der Drossel auf die Streuinduktivitäten der beiden Wicklungsteile. Diese Streuinduktivitäten sind der Netzinduktivität und der Netzkommutierungsdrossel des rück speisefähigen Stromrichters elektrisch in Reihe geschaltet. Durch die Aufhebung der Durchflutung der Wicklungsteile wirkt bei niedrigen Frequenzen nur die Hauptinduktivität.By the embodiment of the invention Throttling the filter, the floodings of the winding parts lift for low Frequencies on and for High frequencies reduce the effect of the choke on the stray inductances two winding parts. These leakage inductances are the network inductance and the Network commutating reactor of the regenerative power converter electrically connected in series. By lifting the flooding the winding parts acts at low frequencies only the main inductance.

Da bei niedrigen Frequenzen der Kern nicht vom Grundschwingungsstrom belastet wird, kann der Kernquerschnitt sehr klein gewählt werden. Um große Induktivitäten zu realisieren ist ein Luftspalt nicht erforderlich.There at low frequencies the core is not from the fundamental current is loaded, the core cross-section can be chosen very small. To big inductors To realize an air gap is not required.

Mit Hilfe dieser erfindungsgemäßen Drossel erhält man ein Filter für einen rückspeisefähigen Stromrichter mit Grundfrequenztaktung eines Spannungszwischenkreis-Umrichters, mit dem unerwünschte Ausgleichsvorgänge in der Netzspannung in Folge einer angeregten Schwingung nicht mehr auftreten. Nachteile wie Baugröße, Kosten, Verluste und schlechte Filterwirkung brauchen nicht mehr in Kauf genommen zu werden.With Help this throttle according to the invention is obtained Filter for a regenerative power converter with fundamental frequency clocking of a voltage source inverter, with the unwanted transients in the mains voltage as a result of an excited oscillation no longer occur. Disadvantages such as size, costs, Losses and bad filter effect are no longer necessary to be taken.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Filters sind den Unteransprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.advantageous Embodiments of the filter can be found in the dependent claims 2 to 6.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der mehrere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Filters schematisch veranschaulicht sind.to further explanation The invention is referred to the drawing, in which several embodiments a filter according to the invention are illustrated schematically.

1 zeigt eine bekannte Spannungszwischenkreis-Umrichteranordnung mit einem rückspeisefähigen Stromrichter mit Grundfrequenztaktung und einem Netzfilter, 1 shows a known voltage source inverter arrangement with a regenerative converter with fundamental frequency timing and a line filter,

2 zeigt ein einphasiges Filter nach der Erfindung, wobei die 2 shows a single-phase filter according to the invention, wherein the

3 ein Ersatzschaltbild des erfindungsgemäßen Filters nach 2 für niedrige Frequenzen und die 3 an equivalent circuit diagram of the filter according to the invention 2 for low frequencies and the

4 ein Ersatzschaltbild des erfindungsgemäßen Filters nach 2 für hohe Frequenzen zeigen, in der 4 an equivalent circuit diagram of the filter according to the invention 2 for high frequencies show in the

5 ist eine erste Ausführungsform eines dreiphasigen Filters nach der Erfindung veranschaulicht, wobei in der 6 eine zweite Ausführungsform eines dreiphasigen Filters nach der Erfindung und in der 5 a first embodiment of a three-phase filter according to the invention is illustrated, wherein in the 6 a second embodiment of a three-phase filter according to the invention and in the

7 eine dritte Ausführungsform eines dreiphasigen Filters nach der Erfindung dargestellt sind, die 7 a third embodiment of a three-phase filter according to the invention are shown, the

8 zeigt eine Spannungszwischenkreis-Umrichteranordnung nach 1 mit einem dreiphasigen Filter nach der Erfindung gemäß 5, und die 8th shows a voltage source inverter assembly after 1 with a three-phase filter according to the invention according to 5 , and the

9 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Drossel, wobei in der 9 shows a section through a throttle according to the invention, wherein in the

10 eine Seitenansicht und in der 10 a side view and in the

11 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Drossel dargestellt sind. 11 a plan view of a throttle according to the invention are shown.

Das erfindungsgemäße Filter, dessen Grundprinzip in der 2 näher dargestellt ist, weist eine Drossel 22 auf, die aus zwei elektrisch in Reihe geschalteten Wicklungsteilen 24 und 26 besteht. Diese beiden Wicklungsteile 24 und 26 sind auf einem gemeinsamen Kern 28 angeordnet, der in dieser Darstellung durch den über beide Wicklungsteile 24 und 26 verlaufenden Doppelstrich verdeutlicht ist. Dabei sind beide Wicklungsteile 24 und 26 derart auf dem gemeinsamen Kern 28 angeordnet, dass, wenn beide Wicklungsteile 24 und 26 von einem Strom durchflossen werden, deren Durchflutungen sich aufheben. Diese erfindungsgemäße Anordnung der beiden Wicklungsteile 24 und 26 ist durch die Punkte an den Wicklungsteilen 24 und 26 erkennbar. Am Verbindungspunkt 30 der beiden Wicklungsteile 24 und 26 ist ein Kondensator 20 des Filters 14 angeschlossen. Als Kernmaterial wird ein magnetischer Werkstoff gewählt, dessen Grenzfrequenz niedrig im Vergleich zur vorbestimmten Eckfrequenz des Filters 14 ist. Als Material kommt beispielsweise Eisenblech zum Einsatz. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Drossel 22 des Filters 14 erhält man zwei unterschiedliche Wirkungen dieser Drossel 22.The filter according to the invention, whose basic principle in the 2 shown in more detail, has a throttle 22 on, consisting of two electrically connected in series winding parts 24 and 26 consists. These two winding parts 24 and 26 are on a common core 28 arranged in this illustration by the over both winding parts 24 and 26 extending double line is clarified. Both winding parts are 24 and 26 so on the common core 28 arranged that if both winding parts 24 and 26 to be traversed by a stream, whose flux cancel each other out. This inventive arrangement of the two winding parts 24 and 26 is through the points on the winding parts 24 and 26 recognizable. At the connection point 30 the two winding parts 24 and 26 is a capacitor 20 of the filter 14 connected. The core material chosen is a magnetic material whose cutoff frequency is low compared to the predetermined cutoff frequency of the filter 14 is. As a material, for example, iron sheet is used. By this inventive design of the throttle 22 of the filter 14 you get two different effects of this throttle 22 ,

Für niedrige Frequenzen heben sich die Durchflutungen der Wicklungsteile 24 und 26 auf, wenn beide Wicklungsteile 24 und 26 vom gleichen Strom durchflossen werden. Ein Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen Drossel 22 für niedrige Frequenzen ist in der 3 dargestellt. Gemäß diesem Ersatz schaltbild wirkt von der erfindungsgemäßen Drossel 22 nur die Hauptinduktivität Lh. Da der Kern 28 vom Grundschwingungsstrom nicht belastet wird, kann der Kernquerschnitt sehr klein gewählt werden. Um eine große Induktivität der Drossel 20 zu erhalten, ist ein Luftspalt nicht erforderlich.For low frequencies, the flux of the winding parts lift 24 and 26 on when both winding parts 24 and 26 to be traversed by the same stream. An equivalent circuit diagram of the throttle according to the invention 22 for low frequencies is in the 3 shown. According to this substitute circuit diagram acts on the throttle according to the invention 22 only the main inductance L h . Because the core 28 is not burdened by the fundamental current, the core cross-section can be chosen very small. To have a large inductance of the choke 20 To obtain an air gap is not required.

Für hohe Frequenzen (>10kHz) verschwindet diese Hauptinduktivität Lh, weil der Kern 28 die Frequenz nicht übertragen kann. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Drossel 22 reduziert sich auf die Streuinduktivitäten Lσ24 Und Lσ26 der beiden Wicklungsteile 24 und 26. Ein Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen Drossel 22 für hohe Frequenzen ist in der 4 näher dargestellt. Diese Streuinduktivitäten Lσ24 und Lσ26 sind mit der Netzinduktivität LN und der Netzkommutierungsdrossel 12 des rückspeisefähigen Stromrichters 4 mit Grundfrequenztaktung elektrisch in Reihe geschaltet. Diese Streuinduktivitäten Lσ24 und Lσ26 sind gegenüber der Netzinduktivität LN und der Netzkommutierungsdrossel 12 so klein, dass diese vernachlässigt werden können.For high frequencies (> 10kHz) this main inductance L h disappears because of the core 28 the frequency can not be transmitted. The effect of the throttle according to the invention 22 reduces to the leakage inductances L σ24 and L σ26 of the two winding parts 24 and 26 , An equivalent circuit diagram of the throttle according to the invention 22 for high frequencies in the 4 shown in more detail. These leakage inductances L σ24 and L σ26 are with the network inductance L N and the network commutation reactor 12 of the regenerative converter 4 with fundamental frequency clocking electrically connected in series. These leakage inductances L σ24 and L σ26 are opposite to the network inductance L N and the network commutation reactor 12 so small that they can be neglected.

Wie eingangs beschrieben, treten im Rückspeisebetrieb beim Abschaltvorgang steile Stromänderungen auf. Wenn der Strom auf der Stromrichterseite Null geworden ist, schwingt der Kondensator 20 mit dem Netz 16. Weil diese Schwingung relativ niedrig ist (< 10kHz), wirkt die erfindungsgemäße Drossel 22 nun mit ihrer Hauptinduktivität Lh. Weil diese größer als die Netzinduktivität LN ist, ist die Schwingung in der Netzspannung nicht mehr sichtbar (induktiver Spannungsteiler).As described at the beginning, steep current changes occur during the switch-off operation during the switch-off operation. When the current on the power converter side has become zero, the capacitor oscillates 20 with the net 16 , Because this oscillation is relatively low (<10 kHz), the throttle according to the invention acts 22 now with its main inductance L h . Because this is greater than the line inductance L N , the oscillation in the mains voltage is no longer visible (inductive voltage divider).

Mit dieser erfindungsgemäßen Drossel 22 erhält man ein Filter 14 für einen rückspeisefähigen Stromrichter 4 mit Grundfrequenztaktung, mit dem unerwünschte Ausgleichsvorgänge in der Netzspannung des speisenden Netzes 16 verhindert werden.With this throttle according to the invention 22 you get a filter 14 for a regenerative power converter 4 with fundamental frequency clocking, with the unwanted balancing operations in the mains voltage of the supplying network 16 be prevented.

In den 5, 6 und 7 sind jeweils Ausführungen eines dreiphasigen Filters 32 dargestellt. Diese dreiphasigen Ausführungsformen bestehen jeweils aus drei einphasigen Filtern gemäß 2, wobei in der Ausführungsform nach 5 die Kondensatoren 20R,S,T elektrisch in Dreieck und in den Ausführungsformen nach den 6 und 7 jeweils in Stern geschaltet sind. Der Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen gemäß der 6 und 7 besteht darin, dass der Sternpunkt 34 in der 6 frei ist und in der 7 mittels eines weiteren Kondensators 36 mit einem Bezugspotential M (Erdpotential) verknüpft ist. Durch diesen zusätzlichen Kondensator 36 können Störströme auch über das Bezugspotential M abfließen. Dadurch werden auch asymmetrische Störströme kompensiert. Die beiden Ausführungsformen gemäß der 5 und 6 sind äquivalent.In the 5 . 6 and 7 are each versions of a three-phase filter 32 shown. These three-phase embodiments each consist of three single-phase filters according to 2 , wherein in the embodiment of 5 the capacitors 20 R, S, T electrically in triangle and in the embodiments according to the 6 and 7 are each switched to star. The difference between the two embodiments according to the 6 and 7 is that the star point 34 in the 6 is free and in the 7 by means of another capacitor 36 is linked to a reference potential M (ground potential). Through this additional capacitor 36 Interference currents can also flow via the reference potential M. As a result, asymmetrical interference currents are compensated. The two embodiments according to the 5 and 6 are equivalent.

In der 8 ist die Spannungszwischenkreis-Umrichteranordnung gemäß 1 veranschaulicht, bei der das Filter 14 durch ein erfindungsgemäßes Filter 32 gemäß 5 ausgetauscht ist. Durch die Verwendung dieses erfindungsgemäßen Filters 32 werden unerwünschte Ausgleichsvorgänge in den Netzspannungen uR,S,T des speisenden Netzes 16 unterbunden.In the 8th is the voltage source inverter arrangement according to 1 illustrates where the filter 14 by a filter according to the invention 32 according to 5 is exchanged. By the use of this filter according to the invention 32 Become undesirable balancing operations in the mains voltages u R, S, T of the feeding network 16 prevented.

Bei der Konstruktion der Drossel 22 ist darauf zu achten, dass die Hauptinduktivität Lh der Drossel 22 nur über den Kern 28 gebildet wird. Ein Kopplungsanteil über Luft würde bei hohen Frequenzen nicht verschwinden und damit die Filterwirkung des Kondensators 20 beeinträchtigen. Wenn übliche Aufbautechniken für Drosseln dies nicht in ausreichender Weise gewährleisten, müssen die Wicklungsteile 24 und 26 so angeordnet werden, dass die Kopplung ohne Kernmaterial ein anderes Vorzeichen hat als die mit Kern 28.In the construction of the throttle 22 make sure that the main inductance L h of the choke 22 just over the core 28 is formed. A coupling proportion over air would not disappear at high frequencies and thus the filtering effect of the capacitor 20 affect. If conventional construction techniques for chokes do not adequately ensure this, the winding parts must 24 and 26 be arranged so that the coupling without nuclear material has a different sign than that with core 28 ,

In der 9 ist ein Schnitt durch eine derartige Drossel 22 dargestellt. Die 10 zeigt eine Seitenansicht einer möglichen Aufbauform des Grundprinzips des Drosselaufbaus mit inverser Luft-Kopplung gemäß 9. Eine zugehörige Draufsicht ist in der 11 näher dargestellt.In the 9 is a section through such a throttle 22 shown. The 10 shows a side view of a possible structure of the basic principle of the throttle structure with inverse air coupling according to 9 , An associated top view is in the 11 shown in more detail.

Claims (6)

Filter (32) für eine mit einer Netzkommutierungsdrossel (12) versehenen rückspeisefähigen Stromrichter (4) mit Grundfrequenztaktung eines Spannungszwischenkreis-Umrichters (2), bestehend jeweils aus einer Drossel (32R,S,T ) und einem Kondensator (20R,S,T ) pro Netzleitung (R, S, T), wobei jede Drossel (22R,S,T ) zwei Wicklungsteile (24R,S,T, 26R,S,T ) aufweist, die jeweils elektrisch in Reihe geschaltet sind und derart auf einen gemeinsamen Kern (28R,S,T ) angeordnet sind, dass deren Durchflutungen bei einem Strom sich gegenseitig aufheben, und wobei an jedem Verbindungspunkt (30R,S,T ) zweier Wicklungsteile (24R,S,T , 26R,S,T ) ein Kondensator (20R,S,T ) angeschlossen ist.Filter ( 32 ) for one with a network commutation reactor ( 12 ) provided with regenerative power converter ( 4 ) with fundamental frequency clocking of a voltage source inverter ( 2 ), each consisting of a throttle ( 32 R, S, T ) and a capacitor ( 20 R, S, T ) per power line (R, S, T), with each throttle ( 22 R, S, T ) two winding parts ( 24 R, S, T, 26 R, S, T ), which are each electrically connected in series and so on a common core ( 28 R, S, T ) are arranged so that their fluxes cancel each other in a current, and wherein at each connection point ( 30 R, S, T ) of two winding parts ( 24 R, S, T . 26 R, S, T ) a capacitor ( 20 R, S, T ) connected. Filter (32) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (28) aus einem magnetischen Werkstoff besteht, dessen Grenzfrequenz zur vorbestimmten Eckfrequenz des Filters (32) niedrig ist.Filter ( 32 ) according to claim 1, characterized in that the core ( 28 ) consists of a magnetic material whose cutoff frequency to the predetermined cut-off frequency of the filter ( 32 ) is low. Filter (32) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (28) aus Eisenblechen besteht.Filter ( 32 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the core ( 28 ) consists of iron sheets. Filter (32) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoren (20R,S,T ) in Dreieck geschaltet sind.Filter ( 32 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the capacitors ( 20 R, S, T ) are connected in delta. Filter (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoren (20R,S,T ) in Stern geschaltet sind.Filter ( 32 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the capacitors ( 20 R, S, T ) are in star. Filter (32) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sternpunkt (34) der in Stern geschalteten Kondensatoren (20R,S,T ) mittels eines weiteren Kondensators (36) mit einem Bezugspotential (M) verknüpft ist.Filter ( 32 ) according to claim 5, characterized in that a star point ( 34 ) of the star connected capacitors ( 20 R, S, T ) by means of a further capacitor ( 36 ) is linked to a reference potential (M).
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008092152A2 (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Johnson Controls Technology Company Common mode and differential mode filter for variable speed drive
WO2008138863A2 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Siemens Aktiengesellschaft Network filter for a converter for connection of the converter to a three-phase supply network
JP2011502457A (en) * 2007-10-31 2011-01-20 ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー Common mode and differential mode filters for variable speed drives
US7957166B2 (en) 2007-10-30 2011-06-07 Johnson Controls Technology Company Variable speed drive
US8174853B2 (en) 2007-10-30 2012-05-08 Johnson Controls Technology Company Variable speed drive
DE202011101851U1 (en) 2011-05-18 2012-08-20 Block Transformatoren-Elektronik Gmbh filter circuit
CN103051283A (en) * 2011-10-12 2013-04-17 Ls产电株式会社 Regenerative medium voltage inverter
DE102015104660A1 (en) 2015-03-26 2016-09-29 Block Transformatoren-Elektronik Gmbh throttle arrangement

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7746020B2 (en) 2007-01-22 2010-06-29 Johnson Controls Technology Company Common mode & differential mode filter for variable speed drive
WO2008092152A3 (en) * 2007-01-22 2008-11-06 Johnson Controls Tech Co Common mode and differential mode filter for variable speed drive
WO2008092152A2 (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Johnson Controls Technology Company Common mode and differential mode filter for variable speed drive
CN101589538B (en) * 2007-01-22 2013-02-20 江森自控科技公司 Common mode and differential mode filter for variable speed drive
US8680949B2 (en) 2007-05-14 2014-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Network filter for a converter for connection of the converter to a 3-phase supply network
WO2008138863A3 (en) * 2007-05-14 2009-01-08 Siemens Ag Network filter for a converter for connection of the converter to a three-phase supply network
WO2008138863A2 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Siemens Aktiengesellschaft Network filter for a converter for connection of the converter to a three-phase supply network
US7957166B2 (en) 2007-10-30 2011-06-07 Johnson Controls Technology Company Variable speed drive
US8174853B2 (en) 2007-10-30 2012-05-08 Johnson Controls Technology Company Variable speed drive
JP2011502457A (en) * 2007-10-31 2011-01-20 ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー Common mode and differential mode filters for variable speed drives
DE202011101851U1 (en) 2011-05-18 2012-08-20 Block Transformatoren-Elektronik Gmbh filter circuit
DE102011102134A1 (en) 2011-05-18 2012-11-22 Block Transformatoren-Elektronik Gmbh Filter circuit for coupling between alternating current voltage source and power pulse current converter circuit, has first and third inductors arranged on same leg of one common iron core and are wound together and are interconnected
CN103051283A (en) * 2011-10-12 2013-04-17 Ls产电株式会社 Regenerative medium voltage inverter
EP2582032A3 (en) * 2011-10-12 2014-05-28 LSIS Co., Ltd. Cascaded H-bridge multicell medium voltage converter with bidirectional infeeds for the cells
US8922151B2 (en) 2011-10-12 2014-12-30 Lsis Co., Ltd. Regenerative medium voltage inverter
CN103051283B (en) * 2011-10-12 2016-02-17 Ls产电株式会社 Regenerative medium voltage inverter
DE102015104660A1 (en) 2015-03-26 2016-09-29 Block Transformatoren-Elektronik Gmbh throttle arrangement

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