DE1438486C

DE1438486C - Circuit arrangement for compensating asymmetries in controlled converters

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Publication number: DE1438486C
Authority: DE
Inventors: Hans-Friedrich Dipl.-Ing. 1000 Berlin Steinmüller
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Publication date: 1972-06-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- oder mit einer zusätzlichen Gleichspannung beauf-The invention relates to a circuit or to an additional direct voltage

anordnung zur Kompensation von Unsymmetrien bei ^; schlagt ist.arrangement to compensate for asymmetries ^; is beat.

gesteuerten Stromrichtern, die über Stromteileranord- In Weiterbildung der Erfindung kann der zusätznungen parallel arbeiten, unter Verwendung einer liehe Gleichstrom oder die zusätzliche Gleichspan-Steuerung, die mit der Überlagerung einer Dreieck- 5 nung in Abhängigkeit von der Stromdifferenz in den spannung als Bezugsspannung und einer Steuer- Stromteileranordnungen veränderbar sein,
gleichspannung arbeitet, wobei ein Pol der Steuer- Im älteren Recht (deutsche Patentschrift 1281018) gleichspannung zwischen zwei Kondensatoren ange- wird zur Steuerung eines Stromrichters in Kreuzschlossen ist, an denen die dreieckförmigen Bezugs- oder Gegenparallelschaltung eine Schaltungsanordspannungen für die Steuerung von mit 180° elek- io nung vorgeschlagen, bei welcher der eine Pol der trisch Phasenverschiebung arbeitenden ■ Teilstrom- Steuergleichspannung ebenfalls über je einen Widerrichtern abnehmbar sind. stand mit den Kondensatoren verbunden ist. Diesecontrolled converters, which can work via Stromteileranord- In a further development of the invention, the additions can work in parallel, using a borrowed direct current or the additional DC voltage control, which with the superimposition of a triangle 5 depending on the current difference in the voltage as a reference voltage and a Control flow divider arrangements be changeable,
DC voltage works, whereby one pole of the control voltage between two capacitors is used to control a converter in cross-connections, on which the triangular reference or counter-parallel connection is a circuit arrangement voltages for the control of 180 ° elek - Proposed io tion in which one pole of the trisch phase shift working ■ partial current control voltage can also be removed via one inverter each. stood connected to the capacitors. This

Eine derartige Steuerung ist aus der deutschen Widerstände sind jedoch nicht niederohmig. Sie Auslegeschrift 1 060 985 bekannt. Die Symmetrie dienen zur Erzeugung einer rechteckförmigen Wechder Dreieckspannungen und damit die 180°-Symme- 15 selspannung, die der dreieckförmigen Bezugsspantrie der Steuerimpulse hängt bei der bekannten nung bzw. der Steuergleichspannung überlagert wird. Steuerung von der Gleichheit der beiden Konden- Diese vorgeschlagene Anordnung erlaubt es nicht, satoren ab. Für Stromrichter, die über Stromteiler- die 180°-Symmetrie zu beeinflussen. Sie ermöglicht anordnungen parallel arbeiten, ist die 180°-Symme- lediglich eine zusätzliche Impulsverschiebung in gleitrie von besonderer Bedeutung. Oft besteht die Not- 20 eher Richtung, um den in der Gegenparallelschaltung wendigkeit, diese Symmetrie noch zu korrigieren auftretenden Kreisstrom zu beeinflussen,
bzw. zu ändern, da die stromteilende Wirkung der An Hand eines Ausführungsbeispiels sei die Er-Stromteileranordnung sich vermindert bzw. sogar findung erläutert. F i g. 1 zeigt einen gesteuerten verlorengeht, wenn ihre beiden Hälften nicht mehr Stromrichter, dessen zwei dreiphasige Teilstromrichgleichmäßig magnetisiert werden, weil z. B. eine 25 ter über eine Saugdrossel als Stromteileranordnung durch den Aufbau der Schaltungsanordnung oder der parallel arbeiten. Sie sind zu einer sechspulsigen Steuerungseinrichtung bedingte Unsymmetrie der Saugdrosselschaltung zusammengefaßt. Der An-Teilstromrichter besteht. Kleinste Unsymmetrien in schluß an ein nicht dargestelltes Drehstromnetz erder Spannungsaussteuerung der Teilstromrichter er- folgt über einen Transformator, von dem die beiden geben bereits sehr unterschiedliche Ströme in den 30 Sekundärwicklungsgruppen 11 und 12 dargestellt beiden Hälften der Stromteileranordnung. Es genü- sind. Das entsprechende Stromrichtergefäß ist mit 13 gen dabei Abweichungen in der 180°-Symmetrie von bezeichnet. Die Anodenanschlüsse mit den Bezugs-Bruchteilen eines elektrischen Grades. ...... zeichen 1... 6 sind den entsprechenden Transfor-Such a control is from the German resistors, however, are not low-resistance. You know Auslegeschrift 1 060 985. The symmetry is used to generate a rectangular alternation of triangular voltages and thus the 180 ° symmetrical voltage that is superimposed on the triangular reference frame of the control pulses at the known voltage or the DC control voltage. Control of the equality of the two condensers- This proposed arrangement does not allow capacitors to be turned off. For converters that use current dividers to influence the 180 ° symmetry. It allows arrangements to work in parallel, the 180 ° symmetry is just an additional shift in the momentum in sliding action of particular importance. Often there is an emergency 20 rather direction to influence the circulating current that occurs in the counter-parallel connection to correct this symmetry,
or to change, since the flow-dividing effect of the Er flow divider arrangement is reduced or even explained on the basis of an exemplary embodiment. F i g. 1 shows a controlled one is lost when its two halves no longer converters whose two three-phase partial currents are magnetized evenly because e.g. B. a 25 ter via a suction throttle as a flow divider arrangement through the structure of the circuit arrangement or work in parallel. They are combined into a six-pulse control device due to the asymmetry of the suction throttle circuit. The on-part converter exists. Smallest asymmetries in connection with a three-phase network (not shown) and the voltage modulation of the partial converters takes place via a transformer, of which the two already give very different currents in the 30 secondary winding groups 11 and 12 shown in the two halves of the current divider arrangement. It is enough. The corresponding converter vessel is denoted by 13 genes deviations in the 180 ° symmetry of FIG. The anode connections with the reference fractions of an electrical degree. ...... characters 1 ... 6 are the corresponding transformation

Eine Korrektur oder Änderung der 180^o-Symme- matorwicklungsanschlüssen mit den BezugszeichenA correction or change to the 180 ^o symmetrator winding connections with the reference numerals

trie ist bei der bekannten Steuerung nicht möglich, 35 1'. . . 6' zugeordnet. Die Speisung des Verbraucherstrie is not possible with the known control, 35 1 '. . . 6 'assigned. Feeding the consumer

wenn die Steuerspannung nicht aufgetrennt oder 14 erfolgt von den beiden Wicklungssternen 11 undif the control voltage is not separated or 14 takes place from the two winding stars 11 and

mehrfach vorhanden sein soll. 12 über die Saugdrossel 10. Die stromteilende Wir-should be present several times. 12 via the suction throttle 10. The flow-dividing effect

Es sind auch bereits Steuergeräte bekannt (AEG- kung dieser Drossel vermindert sich bzw. geht sogarControl units are also already known (AEG- kinking this throttle is reduced or even works

Mitteilungen 1960, S. 65), bei denen die Kondensato- verloren, wenn ihre beiden Hälften nicht mehr gleich-Communications 1960, p. 65), in which the condensate lost when its two halves are no longer equal-

ren zur Erzielung einer möglichst guten Symmetrie 40 mäßig magnetisiert werden, d. h., wenn eine durchRen are moderately magnetized to achieve the best possible symmetry 40, d. i.e. if one through

der um 180° gegeneinander verschobenen Impulse den Aufbau der Schaltungsanordnung oder der Steue-of the pulses shifted by 180 ° against each other, the structure of the circuit arrangement or the control

paarweise zusammenhängend ausgewählt oder'abge-^{: :} 'rungseinrichtung bedingte Unsymmetrie der denpairs contiguous selected ^oder'abge-: 'reasoner induced asymmetry of the

glichen werden. Da handelsübliche Kondensatoren beiden Transformatorwicklungssternen zugeordnetenbe like. Since commercial capacitors are assigned to both transformer winding stars

Kapazitätstoleranzen bis zu ±20% aufweisen, liegt Teilstromrichter besteht.Have capacity tolerances of up to ± 20%, there is a partial converter.

es auf der Hand, daß eine derartige Auswahl um- 45 Betrachtet ' man die beiden Transformatorwickständlich und zeitraubend ist. Auch der paarweise lungssterne und die dazugehörigen Anoden-Katho-Abgleich genügt in den meisten Fällen nicht, denstrecken des Gefäßes als zwei an der Kathode des da bereits geringe Abweichungen eine störende Stromrichters und dem Saugdrossel-Mittelpunkt par-Gleichstrommagnetisierung der Saugdrossel. herbei- ....·· allelgeschaltete Generatoren mit kleinem Innenwiderführen. 50 stand, so folgt, daß kleinste Unsymmetrien in derIt is obvious that such a selection is worthwhile considering the two transformers and is time consuming. Also the paired lungs stars and the associated anode-catho adjustment In most cases it is not sufficient to stretch the vessel as two at the cathode of the since there are already minor deviations from a disturbing converter and the suction throttle center point par DC magnetization the suction throttle. bring about- .... ·· allele-connected generators with small internal resistors. 50 stood, it follows that the smallest asymmetries in the

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Verwendung Spannungssteuerung sehr unterschiedliche Ströme inThe object of the invention is to use voltage control to generate very different currents in

des eingangs beschriebenen Steuerungsprinzips eine den Sternpunkten der Transformatorwicklungen er-of the control principle described above, one of the neutral points of the transformer windings

Schaltungsanordnung zur Kompensation von Un- geben. Es genügen dabei Abweichungen in der 180°-Circuit arrangement for the compensation of Un-. Deviations in the 180 ° -

symmetrien bei gesteuerten Stromrichtern, die über. , Symmetrie der Gitterimpulse, die z.B. die Anoden6symmetries in controlled converters that have. , Symmetry of the grid impulses, e.g. the anodes 6

Stromteileranordnungen parallel arbeiten, zu schaf- 55 und 3 zünden, von Bruchteilen eines elektrischenFlow divider assemblies work in parallel to create 55 and 3 ignite fractions of an electrical one

fen, ohne daß der Aufwand erhöht werden muß. Grades.fen without increasing the effort. Degree.

Insbesondere soll mit einer möglichst geringen Zahl Die neue Schaltungsanordnung ist in Fig. 2 darvon gegeneinander potentialmäßig isolierten Span- gestellt. Die dreieckförmigen Bezugswechselspannunnungsquellen, insbesondere für die Stromversorgung gen zur Steuerung von sechs Entladungsstrecken, beider Impulsformer und für die Steuerspannung ausge- 60 spielsweise gemäß Fig. 1, werden an den mit 21... kommen werden. 26 bezeichneten Kondensatoren erzeugt. Die Steuer-In particular, the new circuit arrangement is shown in FIG. 2 with the lowest possible number Voltages isolated from one another in terms of potential. The triangular reference AC voltage sources, especially for the power supply to control six discharge paths, both Pulse shaper and for the control voltage 60, for example according to Fig. 1, are connected to the 21 ... will come. 26 designated capacitors generated. The tax-

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung gleichspannung U_sl wird für alle sechs Entladungs-This task is for a circuit arrangement DC voltage U _sl is for all six discharge

der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der strecken gemeinsam den Klemmen 37 und 38 zuge-of the type mentioned at the outset in that the stretch is jointly assigned to the terminals 37 and 38

PoI der Steuergleichspannung über je einen nieder- führt. Zwei mit 180° elektrisch PhasenverschiebungPoI of the DC control voltage leads down via one each. Two with 180 ° electrical phase shift

ohmigen Widerstand mit den Kondensatoren verbun- 65 zur Wirkung kommende Entladungsstrecken werdenOhmic resistance connected to the capacitors 65 the discharge paths coming into effect

den ist und daß die Reihenschaltung der zwischen jeweils über die Ausgänge der Verstärkereinrichtun-and that the series connection of the

zwei Kondensatoren eingeschalteten niederohmigen gen oder Impulsformer 41, 43 und 45 gesteuert. Dietwo capacitors switched on low-resistance gene or pulse shaper 41, 43 and 45 controlled. the

Widerstände mit einem zusätzlichen Gleichstrom oberen Ausgänge der Impulsformer 41, 43 und 45 inResistors with an additional direct current upper outputs of the pulse formers 41, 43 and 45 in

Fig. 2 würden dann z.B. den Gittern der Anoden 1, 3 und 5 in F i g. 1 zugeordnet sein, während die unteren Ausgänge dieser Impulsformer den Anoden 4, 6 und 2 zugeordnet sind.Fig. 2 would then, for example, correspond to the grids of anodes 1, 3 and 5 in Fig. 1, while the The lower outputs of these pulse shapers are assigned to the anodes 4, 6 and 2.

Zur Kompensation von Unsymmetrien werden auf die Widerstände 27 ... 32 Gleichströme gegeben, die von einer Gleichspannung an den Klemmen 39 und 40 erzeugt werden. Die letztgenannte Gleichspannung bzw. der Gleichstrom kann von der Stromdifferenz in den beiden Wicklungshälften der Saugdrossel 10 abhängig gemacht werden. Fließt dieser Gleichstrom beispielsweise von Klemme 39 über die Widerstände 27 bis 32 zur Klemme 40, so wird von der Steuerspannung U_st (an den Klemmen 37-38) bezüglich der oberen Eingänge der Impulsformer 41, 43 und 45 der Spannungsabfall der Widerstände 27, 29 und 31 subtrahiert, während bezüglich der unteren Eingänge der Impulsformer der Spannungsabfall der Widerstände 28, 30 und 32 der Steuerspannung U_st addiert wird. Dadurch verschieben sich die Gitterimpulse der Anoden eines Sternes zeitlich nach hinten, während sich die Gitterimpulse des anderen Sternes zeitlich nach vorn verschieben. Dadurch wird die gesteuerte Spannung des einen Sterns verkleinert und die des anderen Sterns vergrößert. Entsprechend ändert sich die Vormagnetisierung der Saugdrossel.To compensate for asymmetries, direct currents are applied to resistors 27 ... 32, which are generated by a direct voltage at terminals 39 and 40. The last-mentioned direct voltage or direct current can be made dependent on the current difference in the two winding halves of the suction throttle 10. If this direct current flows, for example, from terminal 39 via resistors 27 to 32 to terminal 40, the voltage drop of resistors 27, 29 is determined by the control voltage U _st (at terminals 37-38) with respect to the upper inputs of pulse shapers 41, 43 and 45 and 31 are subtracted, while the voltage drop of the resistors 28, 30 and 32 of the control voltage U _{st is} added with respect to the lower inputs of the pulse shapers. As a result, the lattice impulses of the anodes of one star shift backwards in time, while the lattice impulses of the other star shift forward in time. This will decrease the controlled voltage of one star and increase that of the other star. The premagnetization of the suction throttle changes accordingly.

Der Gleichstrom über die niederohmig dimensionierten Widerstände 27 ... 32 wird relativ groß gehalten, damit ein an sich entstehender rechteckförmiger Spannungsabfall, der von den Strömen über die Kond msatoren 21... 26 herrührt, vernachlässigt werden kann. Wenn der jeweilige Kondensatorstrom beispielsweise maximal 25 mA beträgt, so werden die Ohmschen Widerstände 27 ... 32 so dimensioniert, daß ein Strom von ± 1 A, eingespeist zwischen 39 und 40, etwa einen Spannungsabfall an der Reihen-Parallelschaltung der Widerstände von ± 100 mV hervorruft, was einem Ohmwert von 0,1 Ohm gleichkommt. Bei einer Steuerspannung U_st von 30 V für 180° elektrisch Phasenverschiebung reicht dann die erzeugte Zusatzspannung etwa aus, eine Unsymmetrie von ±0,6° elektrisch zu kompensieren. Da die Widerstände 27, 29 und 31 sowie 28, 30 und 32 jeweils parallel geschaltet sind, können die Parallelschaltungen durch je einen Widerstand ersetzt werden.The direct current through the resistors 27. If the respective capacitor current is a maximum of 25 mA, for example, the ohmic resistors 27 ... 32 are dimensioned so that a current of ± 1 A, fed in between 39 and 40, approximately a voltage drop of ± 100 across the series-parallel connection of the resistors mV, which equates to an ohmic value of 0.1 ohm. With a control voltage U _st of 30 V for 180 ° electrical phase shift, the additional voltage generated is approximately sufficient to electrically compensate for an asymmetry of ± 0.6 °. Since the resistors 27, 29 and 31 as well as 28, 30 and 32 are each connected in parallel, the parallel connections can each be replaced by a resistor.

Die Impulsformer 41, 43 und 45 entsprechen den in der deutschen Patentschrift 1 065 953 beschriebenen. The pulse formers 41, 43 and 45 correspond to those described in German Patent 1,065,953.

Durch die Maßnahmen der Erfindung wird erreicht, daß die Kompensation von Unsymmetrien eines beschriebenen Gitterimpulsgerätes oder einer sechsphasigen Saugdrosselschaltung durch Einfügen einer gemeinsamen Kompensationsspannung an den Punkten 39 und 40 der F i g. 2 möglich ist und daß dabei nur eine gemeinsame Steuergleichspannung U_st zur gemeinsamen Phasenverschiebung der Impulse und eine gemeinsame Gleichspannung U= zur Spannungsversorgung der Impulsformer notwendig ist.The measures of the invention ensure that the compensation of asymmetries of a grid pulse device described or a six-phase suction throttle circuit by inserting a common compensation voltage at points 39 and 40 of FIG. 2 is possible and that only one common _{DC control voltage U st} for common phase shifting of the pulses and one common direct voltage U = for supplying voltage to the pulse shapers is necessary.

Claims

Patent claims:

1.Circuit arrangement for compensating asymmetries in controlled converters that work in parallel via current divider arrangements, using a control that works with the superposition of a triangular voltage as a reference voltage and a DC control voltage, one pole of the DC control voltage being connected between two capacitors to which the triangular Reference voltages for the control of partial converters working with 180 ° electrical phase shift can be removed, characterized in that the pole of the DC control voltage (U _st ) is connected to the capacitors (21 ... 26) via a low-resistance resistor (27 ... 32) and that the series connection of the low-resistance resistors (27, 28 or 29, 30 or 31, 32) connected between two capacitors (21 ... 26) has an additional direct current or an additional direct voltage applied to it.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the additional direct current or the additional DC voltage depending on the current difference in the Flow divider arrangements is changeable.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings