DE1438655A1 - Steuerbarer Brueckengleichrichterstromkreis - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf steuerbare Brückengleichrichterstromkreise und insbesondere auf Brückengleiohrichterstromkreise mit steuerbaren Gleichrichtern zum Speisen einer induktiven Last.

Gemäß der Erfindung ist ein steuerbarer BrÜckengleichrichterstromkreis geschaffen, bei dem ein nur in einer Richtung leitender Stromweg vorgesehen ist, der für den in einer induktiven Last fließenden Strom eine Alternative zu dem Weg über einen oder mehrere steuerbare Gleichrichter in dem Brückenkreis bildet, wenn die einem oder mehreren der steuerbaren Gleichrichter in dem Brückenkreis zugeführten Steuersignale unterbrochen werden, und bei dem eine Vorrichtung vorgesehen ist, die ein Potential liefert, das dem Fluß des Laststromes in dem Brückenkreis entgegenzuwirken sucht.

Vorzugsweise weist der nur in einer Richtung leitende Stromweg eine Gleichrichtervorriohtung auf, die zwischen die Lastklemmen geschaltet und so gepolt ist, daß sie für

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Strom, der von der Gleichriehterbrücke zu der Last fließt, nioht-leitend ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines steuerbaren Einphasen-Brüokengleichrichterstromkreises, bei welchem die Erfindung angewendet werden kann.

Fig. 2 veranschaulicht die Art, auf welche die Erfindung bei dem Stromkreis gemäß Fig. 1 angewendet werden kann.'
Fig. ? zeigt einen steuerbaren Dreiphasen-Brücken-

gleichriohterStromkreis .gemäß einem weiteren Beispiel der Erfindung.

Der in Fig. 1 dargestellte steuerbare Einphasen-Brückengleichrichterstromkreis enthält zwei Metallgleichriohter MRl und MR2, die mit .entgegengesetzten Polaritäten zwischen die Wechselstromklemmen 1 und 2 geschaltet sind, und in ähnlicher Weise sind zwei steuerbare Gleichrichter-Vorrichtungen CRl und CR2 ebenfalls zwischen die Wechselstromklemmen 1 und 2 geschaltet. Die Verbindungsstelle zwischen den Gleichrichtervorrichtungen CRl und CR2 ist an die eine Klemme einer Last L und die Verbindungsstelle zwischen den Gleichrichtern MRl und MR2 an die andere Klemme der Last L angeschlossen. Für die Zwecke der Beschreibung ist angenommen, daß die Last L, wie angedeutet, wenig-

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stens teilweise induktiv ist.

Die. steuerbaren Gleichrichtervorrichtungen CRl und CR2 sind von derjenigen Art, die leitend gemacht werden, wenn an ihre Steuerelektroden Auslösesteuersignale angelegt werden, und die nachfolgend wieder nicht-leitend gemacht werden, wenn sich der durch sie hindurchgehende
Strom umzukehren sucht. Durch Ändern der Augenblicke
während der betreffenden Halbperioden, in denen Auslöse-Steuersignale an die Gleichrichtervorrichtungen CRl und M

CR2 angelegt werden, wird die Größe des mittleren Gleichstromausgangs geregelt.

Wenn in abwechselnden Halbperioden Steuerimpulse an die Gleiohrichtervorrichtung CRl und in'zwischenliegenden Halbperioden Steuerimpulse an die Gleichrichtervorrichtung CR2 angelegt werden, leitet Jede dieser Vorrichtungen über volle l80° für alle Auslösewinkel, wenn angenommen wird, daß die iast genügend induktiv ist.

Wenn die Zufuhr von Steuersignalen in irgendeinem Au- j genbliok unterbrochen wird, ist in diesem Augenblick stets M die eine oder die andere steuerbare Gleiohrichtervorriohtung leitend. Ist beispielsweise die Gleichrichtervorrichtung CRl in einem solchen Augenblick leitend, dann fließt, wenn angenommen wird, daß die Wechselstromklemme 2 mit Bezug auf die Klemme 1 positiv ist, wegen der Induktanz der Last Strom weiter aus der Wechselstromquelle über die Last L und den Gleichrichter MR2 und über den Gleichrichter MRl

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und die Gleiohrichtervorrichtung CRl, wenn die Klemme. 1 positiv ist. Die GleiohrlohtervorrichtungCRl ist dann noch leitend, wenn die Klemme 2 danach positiv wird, und aus der Stromquelle fließt wieder Strom zu der Last L in der gleichen Weise, als wenn die Oleichrichtervorrichtung ORl durch einen Steuerimpuls leitend gemacht worden wäre. Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, wie die Steuereignale zu den Gleichrichtern unterbrochen bleiben. Daher wird unter diesen Bedingungen jede weitere Halbperiode der Speisespannung als Ganzrs an die Last angelegt, per Stromkreis arbeitet somit wie ein Halbwellengleichrichter, und die Ausgangsspannung der Brücke ist auf die Hälfte der maximalen Spannung festgelegt, wobei der Laststrom kontinuierlich nur. durch den einen steuerbaren Gleichrichter hindurchgeht. Die Steuerung des Stromkreises geht daher im wesentlichen verloren, und es kann eine (!belastung gewisser Teile des Stromkreises auftreten.

Der vorgenannte Effekt kann auch bei einer steuerbaren Dreiphasen-Gleiohrichterbrtieke festgestellt werden, die drei gesteuerte Zweige und drei ungesteuerte Zweige aufweist und eine induktive Last speist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2.sind die vorgenannten Nachteile im wesentlichen dadurch behoben, daß ein nur in einer Richtung leitender Stromweg in Form eines Gleichrichters MRJ über die Lastklemmen geschaltet 1st. ,Dieser Stromweg bildet für den Strom in der induktiven

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Last eine Alternative zu dem Weg über die steuerbaren Oleiohriohter in dem Brüokenkreis, falls die Steuersignale unterbrochen werden, wie dies oben betrachtet ist. Wenn der Fall angenommen wird, in welchem der Strom auf Grund des Umstandest daß der Gleichrichter CR2 nicht leitend gemacht ist, weiter durch die Gleichrichter CRl und MRl zu fließen suoht, statt duroh die Gleichrichter MRl und CRl zu fließen, dann sucht der Strom auf Grund der induktiven Last durch den Gleichrichter MR3 zu fließen, so daß der Gleichrichter CRl zu dem richtigen Zeitpunkt nichtleitend werden kann.

Es kann jedoch vorkommen, daß der Gleichrichter nicht den ganzen Strom aufnehmen kann, der auf Grund Umstandes, daß der Gleichrichter CR2 nicht leitend gemacht ist, durch die Gleichrichter MRl und CRl hindurchgeht. Daher kann der Gleichrichter CRl trotz der Anwesenheit de· Gleichrichters MR^ weiter leitend bleiben. Um dies zu vermeiden, wird der Brüokenkreis aus einem Transformator Tl Λ gespeist, dessen Primärwicklung mit den Weohselstromkleemen 1 und 2 verbunden ist und dessen Sekundärwicklungen mit zwei Endanzapfungen A und D und mit zwei Anzapfungen B und C versehen ist, die in einem Abstand von den Enden der Sekundärwicklung liegen. .

Die Verbindungsstelle zwischen den Gleichrichtern MRl und CHl ist unterbrochen, und der Gleichrichter MRl i*t mit der Anzapfung C der Sekundärwicklung des Transformator»

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ΤΙ, und der Gleichrichter CRl mit der Anzapfung D verbunden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. In ähnlicher Weise ist die Verbindungsstelle zwischen den Gleichrichtern MR2 und CR2 unterbrochen, und der Gleichrichter MR2 ist mit der Anzapfung B und der Gleichrichter CR2 mit der Anzapfung A der Sekundärwicklung des Transformators Tl verbunden. Auf diese Weise wird der Neigung des Stromes, infolge der Wirkung der induktiven Last durch den Gleichrichter CRl oder den Gleichrichter CR2 zu .fließen, durch ein umgekehrtes Potential entgegengewirkt, das an dem Abschnitt der Sekundärwicklung entwickelt wird, der zwischen den Anzapfungen C und D bzw. den Anzapfungen A und B (je nach dem Fall) liegt, und daher geht der ganze Laststrom in der .betrachteten Halbperiode durch den Gleichrichter MR]J hindurch.

Die in Flg. 3 wiedergegebene Aüsführungsform zeigt die Art, in der ein steuerbarer Dreiphasen-Brückengleichrichterstromkreis gemäß einem weiteren Beispiel der Erfindung abgeändert werden kann. Wie ersichtlich ist, sind bei dieser Ausführungsform drei Primärwicklungsabschnitte und drei Sekundärwicklungsabschnitte auf einem Transformator T2 vorgesehen, wobei die Primärwicklung, wie dargestellt, mit der Dreiphasen-Wechselstromquelle verbunden ist. Die Arbeitsweise der Stromkreisanordnung gemäß Fig. 3 ist ohne weitere Erläuterungen verständlich.

Bei den Stromkreisanordnungen gemäß den Figuren 2 und 3 kann es erfordertLoh sein, den Gleichrichter MR3 oder den

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Gleichrichter MR4, je nach dem Fall, so zu bemessen, daß er einen umlaufenden Strom aufnehmen kann« der nahezu gleich der vollen Strombemessung der Gleiohriohterbrüoke ist, um den Fall meiner hoohinduktlven Last, die einen vollen Strom führt> mit einem verzögerten Auslösewinkel zu be« rUoksiohtlgen. Dies kann bei einem Preiphasen-Stromkreis dadurch Vermieden werden, daß dafür gesorgt wird, daß die kleine Spannung, die zwischen den gegenüberliegenden Zweigen der Brücke eingeführt wird, eine zweckmäßigere Phasenbeziehung zu der Speisespannung hat, so daß unter normalen Arbeitebedingungen der größte Teil des umlaufenden Stromes von dem Brückenkreis selbst statt von dem Alternativstroraweg, d.h. dem Gleichrichter MR4, aufgenommen wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die in Fig. j5 gezeigten Oberwindungen durchweine kleine Wicklung ereetfct werden, die auf entsprechenden Schenkeln des Transformators T2 angeordnet 1st.

Obwohl die Erfindung vorstehend nur in bezug auf EInphaeen- bzw, Dreiphaeen-Speiseetromkreise beschrieben let, 1st sie in gleioher Weise auch auf Stromkreise mit einer größeren Anzahl von Phasen anwendbar. Ferner sind hier die Stromkreise sum Erzeugen der Auslösesignale für die steuerbare^ Gleichrichter nicht näher beschrieben, da solche Stromkreise Injäer Technik bekannt sind und keinen Teil der Erfindung bilden.

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Claims (6)

U 386-53 Patentansprüche C , y

1.) Steuerbarer Brüokengleichrichterstromkreis, durch gekennzeichnet, daß ein nur in einer Richtung leitender Stromweg vorgesehen ist, der für den in einer induktiven Last fließenden Strom eine Alternative zu dem Weg über einen oder mehrere steuerbare Gleichrichter in dem Brtickenkrels bildet, wenn die einem oder mehreren der steuerbaren Gleichrichter in dem Brückenkreis zugeführten. Steuersignale unterbrochen werden, und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die ein umgekehrtes Potential liefert, das dem Fluß des Laststromes in den Brückengleichrichtern entgegenzuwirken sucht.

2. Stromkreis nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nur in einer Ricntung leitende Stromweg eine Gleiohriohtervorrichtung aufweist, die zwischen die Lastklemmen geschaltet und so gepolt ist, daß sie für Strom, der von der GIeichriohterbrücke zu der Last fließt, nicht-leitend ist.

Jf. Stromkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, die ein umgekehrtes Potential liefert. Mittel aufweist, die einen zweckentsprechend gepolten Bruchteil des Speisewechselstromes in Reihe mit wenigstens demjenigen steuerbaren Gleichrichter einführen, der weiter leitend zu bleiben sucht.

4. Stromkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstrom über einen Transformator abgeleitet wird, dessen Primärwicklung mit der Wechselstromquelle ver-

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bunden ist und deeaen Sekundärwicklung zwei im Abstand voneinander liegende Abschnitte- besitzt, über die der Speiseweohselstrom der Brücke zugeführt wird.

5· Steuerbarer Mehrphasen-BrÜckengleiohriohterstromkrei» naoh einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrphasen-Weohselstrom über einen Mehrphasen-Transformator abgeleitet wird, dessen Sekundärwicklungen entsprechende Abschnitte haben, über die der Wechselstrom den Brüokenglelohriehtern zugeführt wird.

6. Steuerbarer Mehrphasen-Brüokengleichriohterstromkreis naoh Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, die ein umgekehrtes Potential liefert, Mittel, aufweist, die einen phasenversohobenen Bruchteil des Weoh-

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selstromes in.Reiheomit wenigstens demjenigen steuerbareiji Gleichrichter oder denjenigen steuerbaren Gleichrichtern einführt, die weiter leitend zu bleiben suchen.

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