DE1198922B - Fremdgesteuerter Wechselrichter - Google Patents
Fremdgesteuerter WechselrichterInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. σ.:
H02m
H02p
Deutsche Kl.: 21 d2 -12/04
Deutsche Kl.: 21 d2 -12/04
Nummer: 1198 922
Aktenzeichen: S 75308 VIII b/21 d2
Anmeldetag: 16. August 1961
Auslegetag: 19. August 1965
Die Erfindung bezieht sich auf fremdgesteuerte statische Wechselrichter, die, wie Fig. 1 zeigt, aus
einem Transformator Tr mit zwei Primärwicklungen und einer Sekundärwicklung bestehen. Die beiden
gleichbemessenen Primärwicklungen, die auch Teile einer mittelangezapften Wicklung sein können, sind
über zwei steuerbare Schalter S1 und S2 an eine
Gleichspannungsquelle G angeschlossen. Eine Last L ist an eine Sekundärwicklung des Transformators Tr
angeschlossen.
Die beiden steuerbaren Schalter S1 und S2 — vorzugsweise
Röhren, Transistoren oder Halbleiterstromtore — werden abwechselnd von einem Steuergerät St
geschlossen (durchgesteuert). Das Steuergerät St besteht meist aus einem selbsterregten Wechselrichter
üblicher Bauart, der also praktisch genauso aufgebaut ist, wie der in Fig. 1 gezeigte fremdgesteuerte
Wechselrichter. Im Unterschied zu diesem sind jedoch auf dem Transformator des selbsterregten Wechselrichters
noch zusätzliche Steuerwicklungen angebracht, an die die steuerbaren Schaltstrecken dieses
selbsterregten Wechselrichters angeschlossen sind.
Das Steuergerät St in F i g. 1 liefert an den beiden Ausgängen A1 und A2 abwechselnd Steuerimpulse
der Länge T/2, wenn T die Periodendauer der von dem Wechselrichter gelieferten Ausgangsspannung
ist. Auf diese Weise liegt die Spannung UB jeweils
während der Zeit T/2 an einem der beiden Wicklungsteile der Primärwicklung des Transformators Tr.
Der Verlauf der Spannung ist in F i g. 2 dargestellt. Nach dem Induktionsgesetz UB · T/2 = w ■ {Φ2-Φ^)
wird von einer Spule mit der Windungszahl w von einer Zeitspannungsfläche U · t eine genau definierte
Flußänderung hervorgerufen. Der Verlauf des Flusses Φ ist abhängig von der Zeit t in F i g. 2 dargestellt.
Er verändert sich nach einer Dreieckkurve zwischen den Maximalwerten Φ1 und Φ2.
Wird ein solcher Wechselrichter beim Nulldurchgang der Steuerspannung eingeschaltet, dann ändert
sich der Fluß im Transformatorkern ausgehend von einem durch die Remanenz des Kernes vorbestimmten
Wert ebenfalls um den Betrag Φηαχ = Φ2-Φν Dadurch
ergeben sich — selbst wenn die Remanenz mit nahezu Null angenommen wird — sehr hohe Magnetisierungsströme,
da der Maximalfluß dann während der ersten Halbwelle auf mehr als das Doppelte des
maximalen, stationären Wertes ansteigt. Hohe, die Schalter gefährdende Magnetisierungsströme lassen
sich nur dadurch vermeiden, daß der Kern so überbemessen wird, daß selbst diese hohen Flüsse nicht
zur Sättigung des Kernes führen. Eine solche Bemessung ist aber zweifellos ebenso unwirtschaftlich,
Fremdgesteuerter Wechselrichter
Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Konrad Samberger,
Finsing, Post Neufinsing
Dipl.-Ing. Konrad Samberger,
Finsing, Post Neufinsing
ao wie eine Überbemessung der Schaltelemente, insbesondere,
wenn es sich um Halbleiterstromtore handelt. Um eine Zerstörung solcher Elemente zu vermeiden,
müßten zusätzliche Sicherheitsschaltvorrichtungen vorgesehen werden.
Arbeitet der Wechselrichter mit (Halbleiter-)Stromtoren, dann muß die Sättigung des Transformatorkernes
noch aus einem anderen Grunde unbedingt vermieden werden: Bei derartigen Wechselrichtern
wird der Löschkondensator von der Transformatorspannung aufgeladen. Diese bricht aber zusammen,
sobald der Kern gesättigt ist. Die Kondensatorladung reicht dann nicht aus, um das bisher leitende Stromtor
zu löschen, sobald das folgende gezündet hat. Die Speisestromquelle ist dann über die beiden
Stromtore kurzgeschlossen, und der Strom wird durch die ohmschen Wicklungs- und Leitungswiderstände
begrenzt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Probleme, also Vermeidung überhöhter
Einschaltströme, ohne zusätzlichen Aufwand an Schaltelementen und ohne kostspielige Überbemessung
zu lösen.
Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der erste Steuerimpuls des Steuergerätes nach dem
Einschalten der Betriebsspannung kürzer ist als die folgenden und seine Länge so bemessen ist, daß der
Maximalwert des stationären Tränsformatorflusses gerade erreicht wird.
Die Länge des ersten Impulses des Steuergerätes läßt sich leicht angeben, wenn vorausgesetzt wird,
daß die Remanenz des Transformatorkernes nahezu Null ist. Dies ist annähernd immer dann der Fall,
509 657/165
wenn der Transformatorkern aus gewöhnlichem Dynamoblech besteht. In diesem Falle wird die
Dauer des ersten Impulses des Steuergerätes gleich T/4 gewählt, wenn T wiederum die Periodendauer
der Ausgangswechselspannung ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird als Steuergerät St für einen Wechselrichter ein selbsterregter
Wechselrichter üblicher Bauart verwendet, bei dem also die Steuerstrecken der vorzugsweise
elektronischen Schalter (Transistoren) an zusätzliche Rückkopplungswicklungen des Transformators angeschlossen
sind. Dieser Transformator trägt außerdem zwei Sekundärwicklungen (oder eine mittelangezapfte
Sekundärwicklung), an die die Steuerklemmen der beiden Schaltstrecken S1 und Sz des fremdgesteuerten
Wechselrichters angeschlossen sind. Wenn der Transformator des selbsterregten Wechselrichters im
Gegensatz zur üblichen Ausführung mit einem Kern aufgebaut wird, dessen Remanenz ebenfalls nahezu
Null ist (Dynamoblech), dann ist die erste Halbwelle der Ausgangsspannung dieses selbsterregten Wechselrichters
automatisch nur halb so lang wie die übrigen Halbperioden. Wird also der selbsterregte Wechselrichter
z. B. gleichzeitig mit dem gesteuerten Wechselrichter an die speisende Gleichspannungsquelle
angeschlossen, dann stellt sich automatisch sofort der stationäre Zustand ein. Alle Bauelemente
können also maximal belastet werden.
Claims (4)
1. Wechselrichter, bei dem zwei gleiche Primärwicklungen eines Transformators über steuerbare
Schaltstrecken an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen sind und die Schaltstrecken
von einem Steuergerät abwechselnd während gleich langer Intervalle durchgesteuert werden,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Steuerimpuls des Steuergerätes nach dem Einschalten
der Betriebsspannung kürzer ist als die folgenden und seine Länge so bemessen ist, daß
der Maximalwert des stationären Transformatorflusses gerade erreicht wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Remanenz des Transformators
nahezu Null ist und die Dauer des ersten Steuerimpulses gleich der Hälfte der stationären
Dauer einer Halbwelle ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuergerät ein selbsterregter
Wechselrichter mit einem Transformator verwendet wird, dessen Kernremanenz ebenfalls
nahezu Null ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gesteuerte Wechselrichter
und der selbsterregte Wechselrichter gleichzeitig an die speisende Gleichspannungsquelle angeschaltet
werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 657/165 8.65 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE620616D BE620616A (de) | 1961-08-16 | ||
DES75308A DE1198922B (de) | 1961-08-16 | 1961-08-16 | Fremdgesteuerter Wechselrichter |
CH657762A CH409112A (de) | 1961-08-16 | 1962-05-30 | Wechselrichter |
GB3117562A GB958827A (en) | 1961-08-16 | 1962-08-14 | An electrical inverter |
Applications Claiming Priority (1)
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DES75308A DE1198922B (de) | 1961-08-16 | 1961-08-16 | Fremdgesteuerter Wechselrichter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1198922B true DE1198922B (de) | 1965-08-19 |
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ID=7505274
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DES75308A Pending DE1198922B (de) | 1961-08-16 | 1961-08-16 | Fremdgesteuerter Wechselrichter |
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0
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-
1961
- 1961-08-16 DE DES75308A patent/DE1198922B/de active Pending
-
1962
- 1962-05-30 CH CH657762A patent/CH409112A/de unknown
- 1962-08-14 GB GB3117562A patent/GB958827A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE620616A (de) | |
GB958827A (en) | 1964-05-27 |
CH409112A (de) | 1966-03-15 |
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