DE112015000604T5 - System von Stromrichtereinheiten und Stromrichtereinheit - Google Patents

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Abstract

Bei einem System von Stromrichtereinheiten sind die Stromrichtereinheiten parallel geschaltet. Eine Stromrichtereinheit umfasst einen Stromrichterschaltkreis, der mit einer Wechselstromversorgung und einem Gleichstrombus verbunden ist, einen ersten Einschaltstrombegrenzungswiderstand, der mit dem Gleichstrombus verbunden ist, einen ersten Schütz, der parallel zu dem ersten Einschaltstrombegrenzungswiderstand geschaltet ist, einen nach dem ersten Einschaltstrombegrenzungswiderstand und dem ersten Schütz angeordneten Glättungskondensator, einen zweiten Schütz, der ein EIN-/AUS-Signal nach außen ausgibt, eine Spannungserfassungseinheit, die einen Wert einer an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegenden Gleichspannung misst, und eine Steuereinheit, die den ersten Schütz und den zweiten Schütz auf Basis des Wertes der von der Spannungserfassungseinheit gemessenen Gleichspannung steuert. Das System von Stromrichtereinheiten weist einen dritten Schütz auf, der mit den Stromrichtereinheiten verbunden ist, sowie einen zweiten Einschaltstrombegrenzungswiderstand, der parallel zu dem dritten Schütz geschaltet ist. Wenn alle Kontakte der zweiten Schütze der Stromrichtereinheiten geschlossen sind, wird ein Kontakt des dritten Schützes geschlossen.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System von Stromrichtereinheiten, das eine Einschaltstrombegrenzungsschaltung umfasst, und bezieht sich auf eine Stromrichtereinheit, die in dem System von Stromrichtereinheiten verwendet wird.
  • Hintergrund
  • Eine Halbleiterstromumwandlungsvorrichtung umfasst eine Stromrichtereinheit und eine Invertereinheit. Die Stromrichtereinheit der Halbleiterstromumwandlungsvorrichtung weist einen Stromrichterschaltkreis, der, um die Invertereinheit mit Gleichstrom zu versorgen, einen Wechselstrom mithilfe einer Diodenbrückenschaltung in einen Gleichstrom umwandelt, und einen Glättungskondensator auf, der die Welligkeitskomponenten aus der Gleichspannung entfernt, in die der Stromrichterschaltkreis die Wechselspannung umgewandelt hat. In einigen Fällen ist die Stromrichtereinheit mit einem Einschaltstrombegrenzungsschaltkreis ausgestattet, um beim Einschalten ein Fließen hoher Einschaltströme beim Laden des Glättungskondensators der Stromrichtereinheit und eines Glättungskondensators innerhalb der mit der Stromrichtereinheit verbundenen Invertereinheit durch Diodenelemente der Diodenbrückenschaltung der Stromrichtereinheit zu verhindern. Der Einschaltstrombegrenzungsschaltkreis ist zwischen dem Stromrichterschaltkreis und der Invertereinheit angeordnet und umfasst einen Einschaltstrombegrenzungswiderstand und einen parallel zum Einschaltstrombegrenzungswiderstand geschalteten Schütz.
  • Patentdokument 1 offenbart eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, die einen Gleichrichter, der mit einer Wechselstromversorgung verbunden ist, um einen eingehenden Wechselstrom in einen Gleichstrom umzuwandeln, einen Inverter, der den Gleichstrom in einen Wechselstrom mit festgelegter Spannung und festgelegter Frequenz umwandelt, sowie einen Glättungskondensator und eine Batterie aufweist, die mit einem Gleichstromzwischenschaltkreis verbunden sind, der die Gleichstromseite des Gleichrichters mit der Gleichstromseite des Inverters verbindet. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung weist ferner eine Einschaltstrombegrenzungsvorrichtung auf. Die in Patentdokument 1 beschriebene Einschaltstrombegrenzungsvorrichtung weist einen in der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters eingebauten Strombegrenzungsschaltkreis, der als Parallelschaltung eines Strombegrenzungswiderstands und eines Widerstandskurzschlussschalters ausgebildet ist, eine in den Gleichstromzwischenschaltkreis eingebaute Schaltschaltung, die als Parallelschaltung eines Halbleiterschaltelements und eines Elementkurzschlussschalters ausgebildet ist, einen zwischen die Schaltschaltung und den Gleichrichter geschalteten ersten Glättungskondensator und einen zweiten Glättungskondensator sowie eine Batterie auf, die zwischen die Schaltschaltung und den Inverter geschaltet sind.
  • Liste der Zitate
  • Patentliteratur
    • Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. H5-76135 .
  • Kurzbeschreibung
  • Technische Problemstellung
  • Die wie oben beschrieben schaltet die mit dem Einschaltstrombegrenzungsschaltkreis ausgerüstete Stromrichtereinheit den Schütz des Einschaltstrombegrenzungsschaltkreises zum Zeitpunkt des Einschaltens ab, sodass der Glättungskondensator mit einem Strom geladen wird, der von der Stromversorgung durch den Einschaltstrombegrenzungswiderstand fließt. Aufgrund dieser Konfiguration kann durch den Einschaltstrombegrenzungswiderstand der durch das Laden des Glättungskondensators zum Zeitpunkt des Einschaltens erzeugte Einschaltstrom begrenzt werden. Ferner wird bei der Stromrichtereinheit, wenn die durch eine Spannungserfassungseinheit erfasste Gleichspannung einen festgelegten Schwellwert überschreitet, der Schütz des Einschaltstrombegrenzungsschaltkreises von einer Steuereinheit eingeschaltet. Beim Abschalten der Stromrichtereinheit, wenn die von der Spannungserfassungseinheit erfasste Gleichspannung den Wert des festgelegten Schwellwerts annimmt oder unterschreitet, schaltet die Steuereinheit den Schütz des Einschaltstrombegrenzungsschaltkreises ab. Somit kann die Stromrichtereinheit zum Zeitpunkt des Einschaltens elektrische Teile wie die Diodenelemente der Stromrichtereinheit vor einem Einschaltstrom schützen.
  • In einigen Fällen verwendet die Halbleiterstromumwandlungsvorrichtung ein System von Stromrichtereinheiten, bei dem mehrere Stromrichter parallel geschaltet sind. Bei einer Parallelschaltung der Stromrichtereinheiten zum Aufbau eines Systems von Stromrichtern mit hoher Kapazität variieren die Spannungserfassungsschwellwerte der einzelnen Spannungserfassungseinheiten der parallel geschalteten Stromrichtereinheiten, sodass die in den Schütz des Einschaltstrombegrenzungsschaltkreises eingegebenen Spannungen variieren, wenn ein Schaltkontakt des Schützes in Funktion ist. Daher wird bei einem erneuten Einschalten oder einem Wiederherstellen der Stromversorgung nach einer momentanen Stromunterbrechung der Schütz des Einschaltstrombegrenzungsschaltkreises von nur einer der Stromrichtereinheiten in den EIN-Zustand überführt, sodass sich der beim Laden des Glättungskondensators erzeugte Einschaltstrom auf diese Stromrichtereinheit konzentriert. Dadurch kann durch die Diodenelemente, die die Diodenbrückenschaltung bilden, ein hoher Strom fließen.
  • Wird ein Einschaltstrombegrenzungsschaltkreis zur Lösung der oben angegebenen Problemstellung außerhalb der Stromrichtereinheiten angeordnet, dann sind ein Spannungsdetektor und eine Steuerung zum Ein- oder Ausschalten des Schützes des außerhalb der Stromrichtereinheit angeordneten Einschaltstrombegrenzungsschaltkreises erforderlich. Eine solche Anordnung erhöht die Komplexität des Systems.
  • Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der oben angegebenen Problemstellungen, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Angabe eines Systems von Stromrichtereinheiten und einer Stromrichtereinheit besteht, wobei durch die einzelnen parallel geschalteten Stromrichtereinheiten ein Mittelwert der Einschaltstromwerte fließen kann.
  • Lösung der Problemstellung
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung der oben angegebenen Problemstellung und der Aufgabe wird von einem System von Stromrichtereinheiten gebildet, bei dem mehrere Stromrichtereinheiten parallel geschaltet sind, wobei jede der Stromrichtereinheiten mit einer Wechselstromversorgung und einem Gleichstrombus verbunden ist und aufweist: einen Stromrichterschaltkreis, der eine von der Wechselstromversorgung an den Eingang angelegte Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt und die Gleichspannung an den Gleichstrombus ausgibt, einen ersten Einschaltstrombegrenzungswiderstand, der mit dem Gleichstrombus verbunden ist, einen ersten Schütz, der parallel zum ersten Einschaltstrombegrenzungswiderstand geschaltet ist, einen Glättungskondensator, der an dem Gleichstrombus an einer Seite angeordnet ist, die von der Wechselstromversorgung weiter entfernt ist, als der erste Einschaltstrombegrenzungswiderstand und der erste Schütz, einen zweiten Schütz, der ein EIN-Signal oder ein AUS-Signal an eine externe Quelle ausgibt, eine Spannungserfassungseinheit, die einen Wert der Gleichspannung an den beiden Enden des Glättungskondensators misst, und eine Steuereinheit, die den ersten Schütz und den zweiten Schütz auf Basis des von der Spannungserfassungseinheit erfassten Gleichspannungswerts ansteuert, und wobei das System von Stromrichtereinheiten aufweist: einen dritten Schütz, der mit den Stromrichtereinheiten verbunden ist, wobei ein Schaltkontakt des dritten Schützes geschlossen ist, wenn alle Schaltkontakte der zweiten Schütze der Stromrichtereinheiten geschlossen sind, und der Schaltkontakt des dritten Schützes offen ist, wenn zumindest einer der Schaltkontakte der zweiten Schütze offen ist, und einen zweiten Einschaltstrombegrenzungswiderstand, der parallel zum dritten Schütz geschaltet ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch die einzelnen parallel geschalteten Stromrichtereinheiten ein Mittelwert der Einschaltstromwerte fließen.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • 1 zeigt eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines Stromversorgungsschaltkreises mit mehreren Stromrichtereinheiten gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • 2 zeigt eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einem Steuersignal eines ersten Schützes und einem Gleichspannungserfassungswert bei einem Einschalten der Stromrichtereinheit gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 3 zeigt eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einem Steuersignal des ersten Schützes und einem Gleichspannungserfassungswert bei einem Ausschalten der Stromrichtereinheit gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 4 zeigt eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einem Steuersignal eines ersten Schützes sowie einem Steuersignal eines zweiten Schützes und einem Gleichspannungserfassungswert bei einem Einschalten eines Systems von Stromrichtereinheiten gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • 5 zeigt eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einem Steuersignal des ersten Schützes sowie einem Steuersignal des zweiten Schützes und einem Gleichspannungserfassungswert bei einem Ausschalten des Systems von Stromrichtereinheiten gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • 6 zeigt eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einem Steuersignal eines ersten Schützes sowie einem Steuersignal eines zweiten Schützes und einem Gleichspannungserfassungswert bei einem Einschalten eines Systems von Stromrichtereinheiten gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • 7 zeigt eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einem Steuersignal des ersten Schützes sowie einem Steuersignal des zweiten Schützes und einem Gleichspannungserfassungswert bei einem Ausschalten des Systems von Stromrichtereinheiten gemäß der dritten Ausführungsform.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren ausführlich erläutert. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
  • Erste Ausführungsform
  • Die graphische Darstellung von 1 veranschaulicht eine Konfiguration eines Stromversorgungsschaltkreises, der mehrere Stromrichtereinheiten gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. Ein in 1 dargestellter Stromversorgungsschaltkreis 90 wandelt eine von einer Wechselstromversorgung zugeführte Wechselspannung in einen Gleichstrom um und wandelt diesen Gleichstrom anschließend wieder in einen Wechselstrom um, um diesen Wechselstrom in einen Elektromotor einzuspeisen. Als Elektromotor können diverse strombetriebene Vorrichtungen (Lasten) verwendet werden. Der Stromversorgungsschaltkreis 90 umfasst eine Wechselstromversorgung 1, eine Drosselspule 2, Stromrichtereinheiten 3 (3a und 3b), die jeweils einen Einschaltstrombegrenzungswiderstand 21 aufweisen, einen Gleichstrombus 4, eine Invertereinheit 5, einen Elektromotor 6, einen Unterbrecher 7, einen zweiten Einschaltstrombegrenzungswiderstand 8 und einen dritten Schütz 9. Bei dem Stromversorgungsschaltkreis 90 bilden die Stromrichtereinheiten 3, der zweite Einschaltstrombegrenzungswiderstand 8 und der dritte Schütz 9 zusammen ein System 92 von Stromrichtereinheiten aus.
  • Bei dem Stromversorgungsschaltkreis 90 wird eine von der Wechselstromversorgung 1 gelieferte Wechselspannung über die Drosselspule 2, den Unterbrecher 7 und den dritten Schütz 9 in jede der Stromrichtereinheiten 3 eingespeist. Der zweite Einschaltstrombegrenzungswiderstand 8 ist parallel zum dritten Schütz 9 geschaltet und mit dem Unterbrecher 7 und jeder der Stromrichtereinheiten 3 verbunden. Die Stromrichtereinheit 3 wandelt die eingespeiste Wechselspannung in eine Gleichspannung um und gibt die Gleichspannung an den Gleichstrombus 4 aus. Die Gleichspannung, in die die Stromrichtereinheit 3 die Wechselspannung umgewandelt hat, wird über den Gleichstrombus 4 in die Invertereinheit 5 eingespeist. Die Invertereinheit 5 konvertiert die von der Stromrichtereinheit 3 eingespeiste Gleichspannung in eine Wechselspannung, deren Frequenz der Betriebsfrequenz des Elektromotors 6 entspricht. Die Wechselspannung, in die Invertereinheit 5 die Gleichspannung umgewandelt hat, wird von der Invertereinheit 5 an den Elektromotor 6 ausgegeben. Die Invertereinheit 5 umfasst einen Glättungskondensator 80, der mit dem Gleichstrombus 4 verbunden ist. Der Elektromotor 6 wird von der Invertereinheit 5 mit einer Gleichspannung versorgt.
  • Da die Stromrichtereinheiten 3a und 3b eine identische Konfiguration aufweisen, werden die Stromrichtereinheiten 3a und 3b nachfolgend als Stromrichtereinheit 3 beschrieben. Die Stromrichtereinheit 3 umfasst einen Stromrichterschaltkreis 10, einen Einschaltstrombegrenzungsschaltkreis 20, einen Glättungskondensator 30, eine Spannungserfassungseinheit 40, eine Steuereinheit 50, einen zweiten Schütz 60 und Anschlüsse 70. In die Stromrichtereinheit 3 des Stromrichterschaltkreises 10 wird eine Wechselspannung eingegeben. Der Stromrichterschaltkreis 10 weist Diodenelemente 11, 12, 13, 14, 15 und 16 auf. Bei dem Stromrichterschaltkreis 10 bilden die Diodenelemente 11, 12, 13, 14, 15 und 16 eine Diodenbrückenschaltung zum Umwandeln der eingegebenen Wechselspannung in eine Gleichspannung. Die Stromrichtereinheit 3 gibt die durch Umwandeln der Wechselspannung erhaltene Gleichspannung an den Gleichstrombus 4 aus.
  • Der Einschaltstrombegrenzungsschaltkreis 20 ist am Gleichstrombus 4 an der Seite angeordnet, die näher an der Invertereinheit 5 als am Stromrichterschaltkreis 10 liegt. Der Einschaltstrombegrenzungsschaltkreis 20 weist den Einschaltstrombegrenzungswiderstand 21 und einen ersten Schütz 22 auf. Der Einschaltstrombegrenzungswiderstand 21 ist am Gleichstrombus 4 angeordnet. Der erste Schütz 22 ist parallel zum Einschaltstrombegrenzungswiderstand 21 geschaltet. Der erste Schütz 22 kann zwischen einem geöffneten oder geschlossenen (EIN oder AUS) Zustand umgeschaltet werden. Beim Einschalten der Stromrichtereinheit 3 versetzt der Einschaltstrombegrenzungsschaltkreis 20 den ersten Schütz 22 in den geöffneten Zustand. Dadurch fließt durch den Einschaltstrombegrenzungswiderstand 21 ein Strom, wodurch der durch das Laden des Glättungskondensators 30 hervorgerufene Einschaltstrom begrenzt wird.
  • Der Glättungskondensator 30 ist an der Seite des Gleichstrombusses 4 angeordnet, die der Invertereinheit 5 näher als dem Stromrichterschaltkreis 10 und dem Einschaltstrombegrenzungsschaltkreis 20 ist. Der Glättungskondensator 30 glättet die Gleichspannung, in die der Stromrichterschaltkreis 10 die Wechselspannung umgewandelt hat.
  • Die Spannungserfassungseinheit (eine Gleichspannungserfassungseinheit) 40 misst den Wert der an den beiden Enden des Glättungskondensators 30 anliegenden Gleichspannung. Die Spannungserfassungseinheit 40 gibt das Messergebnis an die Steuereinheit 50 aus. Die Steuereinheit 50 ist mit dem ersten Schütz 22 und dem zweiten Schütz 60 in Reihe geschaltet. Die Steuereinheit 50 steuert das Öffnen und Schließen (EIN oder AUS) des ersten Schützes 22 und des zweiten Schützes 60 auf Basis des Messergebnisses der Spannungserfassungseinheit 40. Dieser Punkt wird später erläutert. Der zweite Schütz 60 schaltet die Klemme 70 zwischen einem offenen und einem geschlossenen Zustand um, um zu bestimmen, ob ein Kontaktsignal an eine externe Quelle ausgegeben wird. Die Klemme 70 ist mit einem externen Gerät verbunden.
  • Der Unterbrecher 7 schaltet jede der drei Phasen der Wechselstromversorgung 1 und ist zwischen der Stromrichtereinheit 3 und der Drosselspule 2 einer jeden Phase angeordnet. Der zweite Einschaltstrombegrenzungswiderstand 8 und der dritte Schütz 9 sind parallel geschaltet und zwischen dem Unterbrecher 7 und der Stromrichtereinheit 3 angeordnet.
  • Bei dem Stromversorgungsschaltkreis 90 ist der spulenseitige Anschluss des dritten Schützes 9, der über den Unterbrecher 7 mit einer Phase der Wechselstromversorgung 1 verbunden ist, mit einer der Klemmen 70 der Stromrichtereinheit 3a verbunden. Bei dem Stromversorgungsschaltkreis 90 ist die andere Klemme 70 der Stromrichtereinheit 3a mit einer der Klemmen 70 der Stromrichtereinheit 3b verbunden. Ferner ist bei dem Stromversorgungsschaltkreis 90 die andere Klemme 70 der Stromrichtereinheit 3b mit dem spulenseitige Anschluss des dritten Schützes 9 verbunden, der mit einer anderen Phase der Wechselstromversorgung 1 verbunden ist. In diesem Fall unterscheidet sich die Phase der Leitung auf der Seite der Wechselstromversorgung 1, mit der die Klemme 70 der Stromrichtereinheit 3a verbunden ist, von der Phase der Leitung auf der Seite der Wechselstromversorgung 1, mit der die Klemme 70 der Stromrichtereinheit 3b verbunden ist.
  • Als Nächstes wird eine Funktionsweise der Stromrichtereinheit 3 unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Die graphische Darstellung von 2 veranschaulicht eine Beziehung zwischen einem Steuersignal des ersten Schützes und einem Gleichspannungserfassungswert (einem Messwert), wenn die Stromrichtereinheit gemäß der ersten Ausführungsform abgeschaltet wird. Die graphische Darstellung von 3 veranschaulicht eine Beziehung zwischen einem Steuersignal des ersten Schützes und einem Gleichspannungserfassungswert, wenn die Stromrichtereinheit gemäß der ersten Ausführungsform abgeschaltet wird. Auf Basis des Erfassungsergebnisses der Spannungserfassungseinheit 40 gibt die Steuereinheit 50 ein Signal zum Steuern des ersten Schützes 22 aus, sodass sich der erste Schütz 22 im Ein- oder Aus-Zustand befindet, sowie ein Signal zum Steuern des zweiten Schützes 60 aus, sodass sich der zweite Schütz im Ein- oder Aus-Zustand befindet.
  • Beim Anschalten der Stromrichtereinheit 3 vergleicht die Steuereinheit 50 den Wert der an den beiden Enden des Glättungskondensators 30 anliegenden Gleichspannung, d. h. den Gleichspannungserfassungswert, mit einem vorgegebenen Spannungsschwellwert 100, an dem der erste Schütz wie in 2 dargestellt angeschaltet wird. Nach Ablauf eines Zeitraums Δt1, nachdem der Gleichspannungserfassungswert den Spannungsschwellwert 100 überschritten hat, schaltet die Steuereinheit 50 das Signal für die Steuerung des ersten Schützes 22 von Aus auf Ein. Das bedeutet, dass das von dem ersten Schütz 22 auszugebende Steuersignal durch die Steuereinheit 50 von einem AUS-Steuersignal in ein EIN-Steuersignal umgeschaltet wird. Bei Einspeisung des EIN-Steuersignals schließt der erste Schütz 22 seine Kontakte. Der Zeitraum Δt1 wird unter Berücksichtigung der Tatsache eingestellt, dass der Wert der an den beiden Enden des Glättungskondensators 30 anliegenden Gleichspannung aufgrund der Kapazitätstoleranz des Glättungskondensators 30 bei jeder der Stromrichtereinheiten anders ist.
  • Die Steuereinheit 50 schaltet das Signal zum Steuern des zweiten Schützes 60 zum gleichen Zeitpunkt, an dem das Steuersignal an den ersten Schütz 22 ausgegeben wird, von Aus nach Ein um. Bei Einspeisung des EIN-Steuersignals schließt der zweiten Schütz 60 seine Kontakte. Wenn der Kontakt des zweiten Schützes 60 geschlossen ist, gibt die Stromrichtereinheit 3 über die Klemme 70 der Stromrichtereinheit 3 ein EIN- oder AUS-Signal nach außerhalb der Stromrichtereinheit 3 aus. Wird der Kontakt des zweiten Schützes 60 geschlossen, dann wird der Kontakt des außerhalb der Stromrichtereinheit 3 angeordneten dritten Schützes 9 geschlossen, sodass zwischen dem Unterbrecher 7 und der Stromrichtereinheit 3 ein Pfad gebildet wird, der nicht durch den zweiten Einschaltstrombegrenzungswiderstand 8 führt. Dies vervollständigt die Funktion zum Begrenzen eines Einschaltstroms.
  • Wird der mit der Wechselstromversorgung 1 verbundene Kontakt des Unterbrechers 7 geschlossen, um die Stromrichtereinheit 3 mit Strom zu versorgen, dann werden der Glättungskondensator 30 der Stromrichtereinheit 3 und auch der Glättungskondensator 80 der mit der Stromrichtereinheit 3 in Reihe geschalteten Invertereinheit 5 über den außerhalb der Stromrichtereinheit 3 angeordneten zweiten Einschaltstrombegrenzungswiderstand 8 geladen.
  • Anschließend vergleicht die Steuereinheit 50 beim Abschalten der Stromrichtereinheit 3 den Gleichspannungserfassungswert des Glättungskondensators 30 mit einem vorgegebenen Spannungsschwellwert 110, bei dem der erste Schütz 22 wie in 3 dargestellt abgeschaltet wird. Die Steuereinheit 50 schaltet das Signal zum Steuern des ersten Schützes 22 von Ein aus Aus, wenn der Gleichspannungserfassungswert des Glättungskondensators 30 gleich dem Spannungsschwellwert 110 oder kleiner wird. Demnach wird das an den ersten Schütz 22 auszugebende Steuersignal durch die Steuereinheit 50 vom EIN-Steuersignal in das AUS-Steuersignal umgeschaltet. Beim Einspeisen des AUS-Steuersignals öffnet der erste Schütz 22 seinen Kontakt.
  • Gleichzeitig mit der Ausgabe des Steuersignals an den ersten Schütz 22 schaltet die Steuereinheit 50 ein Signal zum Steuern des zweiten Schützes 60 (ein Steuersignal) von Ein nach Aus. Der zweite Schütz 60 öffnet seinen Kontakt bei Einspeisung des AUS-Steuersignals. Wird bei dem Stromversorgungsschaltkreis 90 der Kontakt von zumindest dem anderen der beiden zweiten Schütze 60 der Stromrichtereinheit 3a und 3b geöffnet, dann wird der außerhalb der Stromrichtereinheiten 3a und 3b angeordnete dritte Schütz 9 geöffnet, wodurch ein Vorgang zum Unterbrechen eines durch den dritten Schütz 9 fließenden Stroms ausgeführt wird.
  • Das System von Stromrichtereinheiten des Stromversorgungsschaltkreises 90 umfasst die Stromrichtereinheiten 3, den zweiten Einschaltstrombegrenzungswiderstand 8 und den dritten Schütz 9. Das von dem in der Stromrichtereinheit 3 enthaltenen zweiten Schütz 60 ausgegebene Signal ermöglicht einen Öffnen/Schließen-Vorgang des Kontakts des außerhalb der Stromrichtereinheiten 3 angeordneten dritten Schützes 9 selbst dann, wenn zwei Stromrichtereinheiten 3 parallel geschaltet sind,
  • Nach Ablauf eines Zeitraums Δt1, nachdem der Gleichspannungserfassungswert den Spannungsschwellwert 100 beim Einschalten überschritten hat, schaltet die Steuereinheit 50 den Kontakt des ersten Schützes 22 und den Kontakt des zweiten Schützes 60 vom offenen in den geschlossenen Zustand um. Wenn bei dem System von Stromrichtereinheiten 10 die Kapazitäten der parallel geschalteten Glättungskondensatoren 30 in den Stromrichtereinheiten 3 unterschiedlich sind, ergibt der Wert der an den beiden Enden des Glättungskondensators 30 anliegenden Gleichspannung, d. h. der von der Spannungserfassungseinheit 40 gemessene Gleichspannungserfassungswert, für jede der Stromrichtereinheiten 3 einen anderen Wert. Wenn sich die Gleichspannungserfassungswerte voneinander unterscheiden, verbleibt, wenn der erste Schütz 22 von einer der Stromrichtereinheiten 3 angeschaltet wird, der erste Schütz 22 der anderen Stromrichtereinheit 3 unverändert im Aus-Zustand. Wird nur einer der ersten Schütze 22 in den Ein-Zustand versetzt, fließt beim Einschalten des den Stromrichtereinheiten 3 zugeführten Stroms durch die Stromrichtereinheiten 3 ein Stromstoß, der ausschließlich zu der Stromrichtereinheit 3 fließt, deren erster Schütz 22 eingeschaltet ist. Der Stromstoß konzentriert sich auf die Stromrichtereinheit 3 und führt zu einer hohen Belastung der Komponenten innerhalb der Stromrichtereinheit 3. Dagegen schaltet die Steuereinheit 50 der ersten Ausführungsform nach Ablauf des Zeitraums Δt1 von Aus nach Ein, da der Gleichspannungserfassungswert des Glättungskondensators 30 den Spannungsschwellwert 100 überschreitet. Hierdurch kann verhindert werden, dass sich ein Stromstoß beim Einschalten auf einige der Stromrichtereinheiten konzentriert.
  • Wenn alle zweiten Schütze 60 angeschaltet sind, wenn also alle Kontakte geschlossen sind, dann schließt der Stromversorgungsschaltkreis 90 den dritten Schütz 9. Daher kann, nachdem die zweiten Schütze 60 aller Stromrichtereinheiten 3 geschlossen wurden, ein Wechselstrom durch einen Pfad fließen, der den Einschaltstrombegrenzungswiderstand 8 umgeht. Hierdurch kann ein großer Stromstoß durch einige der Stromrichtereinheiten 3 verhindert werden. Es kann also ein großer Einschaltstrom in einigen der Stromrichtereinheiten 3 begrenzt werden, ohne dass außerhalb der Stromrichtereinheiten 3 ein Spannungserfassungsschaltkreis angeordnet ist. Hierdurch kann durch die parallel geschalteten Stromrichtereinheiten ein Mittelwert der Einschaltstromwerte fließen. Außerdem kann das System von Stromrichtereinheiten hoher Kapazität vereinfacht werden. Wenn die Stromrichtereinheiten 2 zum Aufbau eines Systems von Stromrichtereinheiten hoher Kapazität parallel geschaltet werden, ist es daher möglich, die Steuerung zum Begrenzen des Einschaltstroms kollektiv außerhalb der Stromrichtereinheiten 3 vorzunehmen, ohne dass außerhalb der Stromrichtereinheiten 3 ein Spannungserfassungsschaltkreis erforderlich ist, indem ein Kontaktsignal des zweiten Schützes 60 verwendet wird, das durch Steuern des innerhalb der Stromrichtereinheit 3 angeordneten zweiten Schützes 60 so, dass dieser An/Aus geschaltet wird, nach außerhalb der Stromrichtereinheit 3 ausgegeben wird. Hierdurch können nicht nur die Unterschiede der Werte der durch jede der parallel geschalteten Stromrichtereinheiten 3 fließenden Einschaltströme reduziert werden, sondern auch das System von Stromrichtereinheiten hoher Kapazität vereinfacht werden, da kein externer Spannungserfassungsschaltkreis erforderlich ist.
  • Bei dem in 1 dargestellten Stromversorgungsschaltkreis 90 wurde als Beispiel ein System von Stromrichtereinheiten beschrieben, bei dem zwei Stromrichtereinheiten 3 parallel geschaltet sind. Bei einem System von Stromrichtereinheiten, bei dem drei oder mehr Stromrichtereinheiten 3 parallel geschaltet sind, kann man ähnliche Effekte wie bei dem oben beschriebenen System von Stromrichtereinheiten erhalten, indem wie bei einer Parallelschaltung von zwei Stromrichtereinheiten 3 der zweite Schütz 60 und die Klemmen 70 eingesetzt und die Klemme 70 mit dem zweiten Einschaltstrombegrenzungswiderstand 8 und dem dritten Schütz 9 verbunden werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • Bei der ersten Ausführungsform gibt die Steuereinheit 50 gleichzeitig mit der Ausgabe eines Steuersignals zum Einschalten oder Ausschalten des ersten Schützes 22 ein Steuersignal zum Einschalten oder Ausschalten des zweiten Schützes 60 aus. Bei der zweiten Ausführungsform gibt die Steuereinheit 50 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne ab der Ausgabe eines Steuersignals durch die Steuereinheit 50 zum Einschalten des ersten Schützes 22 ein Steuersignal zum Einschalten des zweiten Schützes 60 aus. In gleicher Weise gibt die Steuereinheit 50 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne ab der Ausgabe eines Steuersignals durch die Steuereinheit 50 zum Ausschalten des zweiten Schützes 60 ein Steuersignal zum Ausschalten des ersten Schützes 22 aus.
  • Konkret betreibt der Stromversorgungsschaltkreis 90, wenn der Unterbrecher 7 geschlossen ist, um ein Stromrichtersystem mit Strom von der Wechselstromversorgung 1 zu versorgen, das Stromrichtersystem in der folgenden Weise. Zunächst überführt die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a den zweiten Schütz 60 der Stromrichtereinheit 3a in einen AUS-Zustand. Auch die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3b überführt den zweiten Schütz 60 der Stromrichtereinheit 3a in einen AUS-Zustand. Daher bleibt der Kontakt des dritten Schützes 9 im geöffneten Zustand, d. h. in einem AUS-Zustand.
  • Danach vergleicht die Steuereinheit 50 wie in 4 dargestellt den Wert der an den beiden Enden des Glättungskondensators 30 anliegenden Gleichspannung, d. h. den Gleichspannungserfassungswert, mit einem vorgegebenen Spannungsschwellwert 120, bei dem der ersten Schütz 22 angeschaltet wird. Nach Ablauf eines Zeitraums Δt1, nachdem der Gleichspannungserfassungswert den Schwellwert 120 überschritten hat, schaltet die Steuereinheit 50 das Signal zum Steuern des ersten Schützes 22 der Stromrichtereinheit 3a von Aus auf Ein. Auf Basis dieses Steuersignals wird der Kontakt des ersten Schützes 22 der Stromrichtereinheit 3a geschlossen.
  • Nach Ablauf eines Zeitraums Δt2, nachdem die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a das erste Steuersignal an den ersten Schütz ausgegeben hat, schaltet die Steuereinheit 50 das Signal zum Steuern des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3 von Aus auf Ein. Beim Eingeben des EIN-Steuersignals in den zweiten Schütz 60 wird dessen Kontakt geschlossen. Gleichzeitig gibt die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3b in gleicher Weise wie die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a ebenfalls ein Steuersignal zum Schließen des Kontakts des ersten Schützes 22 und des Kontakts des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3b aus. Wenn der Kontakt des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3a und der Kontakt des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3b beide geschlossen sind, ist der Kontakt des außerhalb der Stromrichtereinheit 3a und 3b angeordneten dritten Schützes 9 geschlossen. Da der Kontakt des dritten Schützes 9 geschlossen ist, ist der Vorgang zum Begrenzen eines Einschaltstroms abgeschlossen.
  • Wird der Unterbrecher 7 zum Abschalten der Stromversorgung geöffnet, wird die Stromrichtereinheit 3 abgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt vergleicht die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a den Gleichspannungserfassungswert des Glättungskondensators 30 der Stromrichtereinheit 3 wie in 5 veranschaulicht mit einem vorgegebenen Spannungsschwellwert 130, bei dem der zweite Schütz 60 der Stromrichtereinheit 3a abgeschaltet wird. Wenn der Gleichspannungserfassungswert am Glättungskondensator 30 der Stromrichtereinheit 3a gleich dem Spannungsschwellwert 130 oder kleiner wird, dann schaltet die Steuereinheit 50 das Signal zum Steuern des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3a von Ein auf Aus. Der zweite Schütz 60 der Stromrichtereinheit 3a öffnet seinen Kontakt, wenn das AUS-Steuersignal in diesen eingegeben wird. Nach Ablauf eines Zeitraums Δt3, nachdem die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a das Steuersignal an den zweiten Schütz 60 der Stromrichtereinheit 3a ausgegeben hat, schaltet die Steuereinheit 50 das Signal zum Steuern des ersten Schützes 22 der Stromrichtereinheit 3 von Ein auf Aus. Der erste Schütz 22 der Stromrichtereinheit 3a öffnet seinen Kontakt, wenn in diesen das AUS-Steuersignal eingegeben wird.
  • Die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3b öffnet auch den Kontakt des ersten Schützes 22 und den Kontakt des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3b in gleicher Weise wie die oben beschriebene Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a. Bei dem Stromversorgungsschaltkreis 90 wird, wenn der Kontakt des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3a und der Kontakt des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3b beide offen sind, der Kontakt des dritten Schützes 9 geöffnet.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der außerhalb der Stromrichtereinheit 3 angeordnete dritte Schütz 9 zu einem Zeitpunkt geschlossen, der in Bezug auf den Zeitpunkt, an dem der erste Schütz 22 der Stromrichtereinheit 3 geschlossen wird, zeitlich verzögert ist. Daher kann der Glättungskondensator 30 zu einem Zeitpunkt in einen geladenen Zustand überführt werden, bei dem der dritte Schütz 9 geschlossen ist. Ferner wird der dritte Schütz 9 zu einem Zeitpunkt geöffnet, der in Bezug auf den Zeitpunkt, an dem der erste Schütz 22 der Stromrichtereinheit 3 geschlossen oder geöffnet wird, zeitlich verzögert ist. Daher kann der außerhalb der Stromrichtereinheit 3 angeordnete dritte Schütz 9 eine Steuerung zum Begrenzen eines Einschaltstroms, der durch den Glättungskondensator 30 der Stromrichtereinheit 3 fließt, und eines Einschaltstroms der durch den Glättungskondensator 80 der Invertereinheit 5 fließt, kollektiv vornehmen. Daher führt eine Variation des Schwellwerts beim Betrieb der Einschaltstrombegrenzungsschaltkreise 20 der parallel geschalteten Stromrichtereinheiten 3 nicht dazu, dass sich der Einschaltstrom auf eine der Stromrichtereinheiten 3 konzentriert, sodass durch den ersten Einschaltstrombegrenzungswiderstand 21 oder ein Diodenelement 11, 12, 13, 14, 15 oder 16 kein großer Strom fließt.
  • Dritte Ausführungsform
  • Bei der dritten Ausführungsform bleibt der Kontakt des dritten Schützes 9 im offenen Zustand, wenn der Unterbrecher 7 zum Versorgen des Stromrichtersystems mit Strom aus der Wechselstromversorgung 1 geschlossen ist. Wenn der dritte Schütz 9 geschlossen ist, werden anschließend der Glättungskondensator 30 der Stromrichtereinheit 3 und auch der Glättungskondensator 80 der Invertereinheit 5, die mit der Stromrichtereinheit 3 in Reihe geschaltet ist, über den zweiten Einschaltstrombegrenzungswiderstand 8 geladen.
  • Zu diesem Zeitpunkt vergleicht die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a wie in 6 veranschaulicht den Wert der an den beiden Enden des Glättungskondensators 30 anliegenden Gleichspannung, d. h. den Gleichspannungserfassungswert, mit einem vorgegebenen Spannungsschwellwert 140, bei dem der erste Schütz angeschaltet wird. Nach Ablauf eines Zeitraums Δt1, nachdem der Gleichspannungserfassungswert den Spannungsschwellwert 140 überschritten hat, schaltet die Steuereinheit 50 das Signal zum Steuern des ersten Schützes 22 der Stromrichtereinheit 3a von Aus auf Ein. Der erste Schütz 22 der Stromrichtereinheit 3a schließt seinen Kontakt, wenn in diesen das EIN-Signal eingegeben wird.
  • Die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a vergleicht den Wert der an den beiden Enden des Glättungskondensators 30 anliegenden Gleichspannung, d. h. den Gleichspannungserfassungswert, mit einem Spannungswert, der durch Addieren eines vorgegebenen ersten Spannungswertes ΔV1 zu dem vorgegebenen Spannungsschwellwert 140 erhalten wird, bei dem der erste Schütz 22 angeschaltet wird. Nach Ablauf des Zeitraums Δt1, nachdem der Gleichspannungserfassungswert den Spannungswert überschritten hat, schaltet die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a das Signal zum Steuern des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3a von Aus auf Ein. Der zweite Schütz 60 der Stromrichtereinheit 3a schließt seinen Kontakt, wenn in diesen das EIN-Steuersignal eingegeben wird. Damit ist der Vorgang zum Begrenzen eines Einschaltstroms abgeschlossen. Gleichzeitig hierzu gibt die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3b auch ein Steuersignal zum Schließen des Kontakts des ersten Schützes 22 und des Kontakts des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3b in der gleiche Weise aus wie die oben beschriebene Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a. Wenn die Kontakte der zweiten Schütze 60 der Stromrichtereinheiten 3a und 3b beide geschlossen sind, ist auch der Kontakt des dritten Schützes 9 geschlossen.
  • Wenn der Unterbrecher 7 zum Abschalten des Stroms geöffnet wird, wird die Stromrichtereinheit 3a abgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt vergleicht die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a den Gleichspannungserfassungswert des Glättungskondensators 30 der Stromrichtereinheit 3a wie in 7 dargestellt mit einem vorgegebenen Spannungsschwellwert 150, bei dem der zweite Schütz 60 der Stromrichtereinheit 3a abgeschaltet wird. Wird der Gleichspannungserfassungswert des Glättungskondensators 30 der Stromrichtereinheit 3a gleich dem Spannungsschwellwert 150 oder kleiner, dann schaltet die Steuereinheit 50 das Signal zum Steuern des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3a von Ein auf Aus. Der zweite Schütz 60 der Stromrichtereinheit 3a öffnet seinen Kontakt, wenn in diesen das AUS-Steuersignal eingegeben wird.
  • Wenn der Gleichspannungserfassungswert des Glättungskondensators 30 der Stromrichtereinheit 3a kleiner oder gleich einem Spannungswert wird, der durch Subtrahieren eines vorgegebenen zweiten Spannungswertes ΔV2 von dem Spannungsschwellwert, bei dem der zweiten Schütz 60 abgeschaltet wird, erhalten wird, dann schaltet die Steuereinheit 50 das Signal zum Steuern des ersten Schützes 22 der Stromrichtereinheit 3a von Ein auf Aus. Der erste Schütz 22 der Stromrichtereinheit 3a öffnet seinen Kontakt, wenn das AUS-Steuersignal in diesen eingegeben wird. Gleichzeitig hierzu gibt die Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3b auch ein Steuersignal zum Öffnen des Kontaktes des ersten Schützes 22 sowie des Kontaktes des zweiten Schützes 60 der Stromrichtereinheit 3b in derselben Weise aus wie die oben beschriebene Steuereinheit 50 der Stromrichtereinheit 3a. Wenn die Kontakte der zweiten Schütze 60 der Stromrichtereinheiten 3a und 3b beide geöffnet sind, wird der Kontakt des dritten Schützes 9 geöffnet.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Steuerung in einer solchen Weise, dass der außerhalb der Stromrichtereinheit 3 angeordnete dritte Schütz 9 zum Zeitpunkt des Einschaltens geschlossen wird, nachdem der erste Schütz 22 der Stromrichtereinheit 3 geschlossen wurde, und zum Zeitpunkt des Ausschaltens der Kontakt des außerhalb der Stromrichtereinheit 3 angeordneten dritten Schützes 9 geöffnet wird, bevor der erste Schütz 22 der Stromrichtereinheit geöffnet wird. Dadurch kann der außerhalb der Stromrichtereinheit 3 angeordnete dritte Schütz einen Ausschaltvorgang kollektiv ausführen. Daher führt beispielsweise eine Variation der in den Spannungserfassungseinheiten 40 der Stromrichtereinheiten 3 erfassten Spannung oder eine Variation der Einsatzzeiten der ersten Schütze 22 der Stromrichtereinheiten 3 nicht dazu, dass sich beim erneuten Einschalten oder bei einem Wiederherstellen der Stromversorgung nach einem kurzzeitigen Stromausfall ein Einschaltstrom auf eine der Stromrichtereinheiten konzentriert sodass kein großer Strom durch das Diodenelement 11, 12, 13, 14, 15 oder 16 fließt.
  • Die in den obigen Ausführungsformen beschriebene Konfiguration stellt nur ein Beispiel für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar. Die Konfiguration kann mit anderen öffentlich bekannten Techniken kombiniert werden, wobei ein Teil der Konfiguration auch weggelassen oder modifiziert werden kann, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1 Wechselstromversorgung, 2 Drosselspule, 3 Stromrichtereinheit, 4 Gleichstrombusbus, 5 Invertereinheit, 6 Elektromotor, 7 Unterbrecher, 8 zweiter Einschaltstrombegrenzungswiderstand, 9 dritter Schütz, 10 Stromrichterschaltkreis, 11, 12, 13, 14, 15, 16 Diodenelement, 20 Einschaltstrombegrenzungsschaltkreis, 21 erster Einschaltstrombegrenzungswiderstand, 22 erster Schütz, 30 Glättungskondensator, 40 Spannungserfassungseinheit, 50 Steuereinheit, 60 zweiter Schütz, 70 Klemme, 80 Glättungskondensator, 90 Stromversorgungsschaltkreis, 92 System von Stromrichtereinheiten, 100, 110, 120, 130, 140, 150 Spannungsschwellwert.

Claims (5)

  1. System von Stromrichtereinheiten, bei dem mehrere Stromrichtereinheiten parallel geschaltet sind, wobei jede der Stromrichtereinheiten mit einer Wechselstromversorgung und einem Gleichstrombus verbunden ist und aufweist: einen Stromrichterschaltkreis, der eine von der Wechselstromversorgung eingespeiste Wechselspannung in eine Gleichspannung gleichrichtet und die Gleichspannung an den Gleichstrombus ausgibt, einen ersten Einschaltstrombegrenzungswiderstand, der mit dem Gleichstrombus verbunden ist, einen ersten Schütz, der parallel zum ersten Einschaltstrombegrenzungswiderstand geschaltet ist, einen Glättungskondensator, der an dem Gleichstrombus an einer Seite angeordnet ist, die von der Wechselstromversorgung weiter entfernt ist als der erste Einschaltstrombegrenzungswiderstand und der erste Schütz, einen zweiten Schütz, der an eine externe Quelle ein EIN-Signal oder ein AUS-Signal ausgibt, eine Spannungserfassungseinheit, die einen Wert einer an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegenden Gleichspannung misst, und eine Steuereinheit, die den ersten Schütz und den zweiten Schütz auf Basis des Wertes der von der Spannungserfassungseinheit gemessenen Gleichspannung steuert, und das System von Stromrichtereinheiten aufweist: einen dritten Schütz, der mit den Stromrichtereinheiten verbunden ist, wobei ein Kontakt des dritten Schützes geschlossen wird, wenn alle Kontakte der zweiten Schütze der Stromrichtereinheiten geschlossen sind und der Kontakt des dritten Schützes geöffnet wird, wenn zumindest einer der Kontakte der zweiten Schütze geöffnet ist, und einen zweiten Einschaltstrombegrenzungswiderstand, der parallel zum dritten Schütz geschaltet ist.
  2. System von Stromrichtereinheiten nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit beim Einschalten ein Signal zum Schließen eines Kontakts des ersten Schützes ausgibt, nachdem ein vorgegebener Zeitraum abgelaufen ist, seit die an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegende Spannung größer oder gleich einem vorgegebenen Wert geworden ist, und ein Signal zum Schließen des Kontakts des zweiten Schützes ausgibt, nachdem ein vorgegebener Zeitraum abgelaufen ist, seit die Steuereinheit das Signal zum Schließen des Kontakts des ersten Schützes ausgegeben hat, und die Steuereinheit beim Ausschalten ein Signal zum Öffnen des Kontakts des zweiten Schützes ausgibt, wenn die an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegende Spannung kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert geworden ist, und ein Signal zum Schließen des Kontakts des ersten Schützes ausgibt, nachdem ein vorgegebener Zeitraum abgelaufen ist, seit die Steuereinheit das Signal zum Öffnen des Kontakts des zweiten Schützes ausgegeben hat.
  3. System von Stromrichtereinheiten nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit beim Einschalten ein Signal zum Schließen eines Kontakts des ersten Schützes ausgibt, nachdem ein vorgegebener Zeitraum abgelaufen ist, seit die an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegende Spannung größer oder gleich einem vorgegebenen Wert geworden ist, und ein Signal zum Schließen des Kontakts des zweiten Schützes ausgibt, nachdem ein vorgegebener Zeitraum abgelaufen ist, seit die an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegende Spannung größer oder gleich einem Wert geworden ist, der durch Addieren eines vorgegebenen ersten Spannungswertes zu dem vorgegebenen Wert erhalten wird, und die Steuereinheit beim Ausschalten ein Signal zum Schließen des Kontakts des zweiten Schützes ausgibt, wenn die an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegende Spannung kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert wird, und ein Signal zum Schließen des Kontakts des ersten Schützes ausgibt, wenn die an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegende Spannung kleiner oder gleich einem Wert wird, der durch Subtrahieren eines vorgegebenen zweiten Spannungswertes von dem vorgegebenen Wert erhalten wird.
  4. Stromrichtereinheit, die aufweist einen Stromrichterschaltkreis, der eine von einer Wechselstromversorgung eingespeiste Wechselspannung in eine Gleichspannung gleichrichtet und die Gleichspannung an den Gleichstrombus ausgibt, einen ersten Einschaltstrombegrenzungswiderstand, der mit dem Gleichstrombus verbunden ist, einen ersten Schütz, der parallel zu dem ersten Einschaltstrombegrenzungswiderstand geschaltet ist, einen Glättungskondensator, der an dem Gleichstrombus an einer Seite angeordnet ist, die von der Wechselstromversorgung weiter entfernt ist als der erste Einschaltstrombegrenzungswiderstand und der erste Schütz, einen zweiten Schütz, der an eine externe Quelle ein EIN-Signal oder ein AUS-Signal ausgibt, eine Spannungserfassungseinheit, die einen Wert einer an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegenden Gleichspannung misst, und eine Steuereinheit, die den ersten Schütz und den zweiten Schütz auf Basis des Wertes der von der Spannungserfassungseinheit gemessenen Gleichspannung steuert.
  5. Stromrichtereinheit nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit beim Einschalten und nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitraums, seit die an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegende Spannung größer oder gleich einem vorgegebenen Wert geworden ist, ein Signal zum Schließen eines Kontakts des ersten Schützes ausgibt, und die Steuereinheit beim Ausschalten, wenn die an den beiden Enden des Glättungskondensators anliegende Spannung kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert geworden ist, ein Signal zum Öffnen des Kontakts des ersten Schützes ausgibt.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108141140B (zh) * 2015-09-30 2020-10-30 东芝三菱电机产业系统株式会社 不间断电源装置
JP6836430B2 (ja) * 2017-03-21 2021-03-03 株式会社東芝 発電システム
KR101973467B1 (ko) * 2017-07-04 2019-08-26 엘지전자 주식회사 돌입전류 방지기능을 가지는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기
JP7005306B2 (ja) * 2017-11-16 2022-01-21 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 3相4線式電源回路、制御方法及びプログラム
JP7326440B2 (ja) * 2019-05-28 2023-08-15 住友重機械工業株式会社 コンバータ装置、産業機械
KR20210023033A (ko) * 2019-08-21 2021-03-04 엘지전자 주식회사 전력 변환 회로, 인버터 장치 및 인버터 장치의 구동 방법
WO2021177193A1 (ja) * 2020-03-02 2021-09-10 株式会社日立産機システム 電力変換装置
US20210359621A1 (en) * 2020-05-14 2021-11-18 Eaton Intelligent Power Limited Drive system with common dc bus
CN113507299B (zh) * 2021-09-09 2022-01-18 北京智芯微电子科技有限公司 断路器装置及配电台区通信系统

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5970185A (ja) * 1982-10-14 1984-04-20 Toshiba Corp 電力変換装置
JP2579903B2 (ja) * 1986-01-16 1997-02-12 株式会社東芝 突入電流抑制回路
JPS633657A (ja) * 1986-06-24 1988-01-08 Fuji Electric Co Ltd インバ−タ装置の突入電流抑制回路
JPH0576135A (ja) 1991-09-12 1993-03-26 Fuji Electric Co Ltd 無停電電源装置の突入電流抑制装置とその抑制方法
JPH06176467A (ja) * 1992-12-02 1994-06-24 Funai Electric Co Ltd ディスク用オートチェンジャー
US5594285A (en) * 1993-08-27 1997-01-14 Sundstrand Corporation Power distribution center
JPH07308020A (ja) 1994-05-10 1995-11-21 Hitachi Ltd 空気調和装置
JPH07322484A (ja) 1994-05-20 1995-12-08 Toshiba Corp 電力変換装置
JPH0956081A (ja) * 1995-08-21 1997-02-25 Nissin Electric Co Ltd 直流充電器
JP3008848B2 (ja) * 1996-04-12 2000-02-14 日本電気株式会社 電源装置
JP3724523B2 (ja) * 1996-12-20 2005-12-07 株式会社安川電機 突入電流防止用抵抗器の保護方法
JPH10257767A (ja) 1997-03-07 1998-09-25 Hitachi Computer Peripherals Co Ltd 高力率スイッチングレギュレータ及び該スイッチングレギュレータを含む電源装置
JPH1127941A (ja) 1997-06-30 1999-01-29 Toshiba Lighting & Technol Corp スイッチング電源回路
JP3332810B2 (ja) 1997-07-15 2002-10-07 株式会社日立製作所 インバータ制御装置
JP2000078603A (ja) 1998-08-27 2000-03-14 Mitsubishi Electric Corp テレビジョン受像機の電源回路
JP2001045795A (ja) 1999-08-04 2001-02-16 Meidensha Corp 可変速駆動装置
US6710988B1 (en) * 1999-08-17 2004-03-23 General Electric Company Small-sized industrial rated electric motor starter switch unit
PE20010833A1 (es) * 1999-12-20 2001-09-08 Siemens Energy And Automation Inc Sistema, procedimiento y aparato para conectar fuentes electricas en serie bajo plena carga
JP3775641B2 (ja) * 2000-04-13 2006-05-17 コーセル株式会社 突入電流抑制回路
DK175067B1 (da) * 2000-12-07 2004-05-17 Danfoss Drives As RFI-filter til en frekvensomformer samt fremgangsmåde til indkobling af filteret
DE112004002917B4 (de) * 2004-08-10 2013-12-24 Mitsubishi Denki K.K. Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines Schaltschützes und deren Verwendung bei einem Zwischenkreisumrichter
CN1797924B (zh) * 2004-12-22 2010-10-13 中国科学院电工研究所 一种整流电路启动电流抑制器
JP4265558B2 (ja) 2005-03-30 2009-05-20 日立アプライアンス株式会社 冷凍装置及びそれに用いられるインバータ装置
TW200713762A (en) * 2005-09-06 2007-04-01 Acbel Polytech Inc AC-DC converter capable of actively suppressing inrush current
JP2007074884A (ja) 2005-09-09 2007-03-22 Yaskawa Electric Corp コンバータ装置(低電圧検出方法)
CN100533937C (zh) * 2005-09-29 2009-08-26 康舒科技股份有限公司 可主动抑制涌入电流的交流对直流转换器
JP4872322B2 (ja) 2005-11-24 2012-02-08 株式会社安川電機 マトリクスコンバータ
JP2007324843A (ja) 2006-05-31 2007-12-13 Oki Electric Ind Co Ltd 突入電流抑止回路
US9397580B1 (en) * 2006-06-06 2016-07-19 Ideal Power, Inc. Dual link power converter
JP4552904B2 (ja) * 2006-06-23 2010-09-29 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置およびそれを搭載する車両
JP2008017626A (ja) 2006-07-06 2008-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ制御装置
JP4240141B1 (ja) * 2007-10-09 2009-03-18 ダイキン工業株式会社 直接形交流電力変換装置
US7929323B2 (en) * 2008-09-26 2011-04-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for pre-charging power converters and diagnosing pre-charge faults
JP2011139607A (ja) 2009-12-28 2011-07-14 Mitsubishi Electric Corp 電源回生コンバータおよび電力変換装置
US8988909B2 (en) 2010-02-25 2015-03-24 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
US8716997B2 (en) * 2010-06-16 2014-05-06 Honeywell International, Inc. High power DC SSPC with capability of soft turn-on large capacitive loads
JP5230777B2 (ja) * 2011-07-06 2013-07-10 三菱電機株式会社 電力変換装置
US8816625B2 (en) * 2011-10-27 2014-08-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. Integrated regenerative AC drive with solid state precharging
US9461567B2 (en) * 2012-09-11 2016-10-04 Nakanishi Metal Works Co., Ltd. Drive control device for drive system including vertical carrier machine
US9614456B2 (en) * 2012-11-20 2017-04-04 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion apparatus that prevents inrush current and air-conditioning apparatus using the same
CN104935197B (zh) * 2014-03-19 2017-11-24 华为技术有限公司 一种多电平变换器及供电系统
CN104533725B (zh) * 2015-01-19 2017-09-15 台达电子工业股份有限公司 风力发电系统
US10355585B2 (en) * 2015-03-12 2019-07-16 Eaton Intelligent Power Limited Variable frequency drive circuit with overvoltage protection

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