DE1488944B2

DE1488944B2 - Selbstgefuehrter pulswechselrichter mit kondensatorloeschung

Info

Publication number: DE1488944B2
Application number: DE1964L0048103
Authority: DE
Inventors: Floris Prof Dr Ing 1000 Berlin Koppelmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH, 6000 Frankfurt
Priority date: 1964-06-23
Filing date: 1964-06-23
Publication date: 1971-06-16
Also published as: DE1488944A1; GB1107274A; CH430865A; SE321291B; FR1438023A

Description

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Es sind selbstgeführte Pulswechselrichter bekannt- : Phase gelöscht werden, wird zunächst das Ventil 3 geworden, bei denen die Kommutierung durch Kon- gezündet, der Kondensator legt Rückspannung an 1 densatoren zwangsweise herbeigeführt wird, so daß und löscht letzteres. Soll die Phase wieder eingesie unabhängig von der Spannung des Verbrauchers schaltet werden, so wird außer 3 auch 4 gezündet; ist. Es ist ebenfalls bekannt, Wechselrichter im Puls- 5 der Laststrom fließt jetzt über 3 und 4. Beim folgenbetrieb arbeiten zu lassen, derart, daß aus einer den Löschvorgang wird 1 bzw. 2 gezündet und dafesten Gleichspannung eine Wechselspannung oder durch 3 bzw. 4 gelöscht. Ist die Drehstromlast, bei-Drehspannung variabler Frequenz und variabler spielsweise ein Asynchronmotor oder ein Synchron-Spannung erzeugt werden kann. Derartige Wechsel- motor, induktiv, so bieten die ungesteuerten richter dienen beispielsweise zum Betrieb von Dreh- io Ventile 5 und 6 dem Blindstrom Gelegenheit, beim strommotoren durch alle vier Quadranten mit Fre- Sperren der Ventile der Brückenschaltungen unquenzen bis zu 100 Hz oder mehr. gehindert in die Gleichstromquelle zu fließen. Das

Ein weiterhin bekanntgewordener Pulswechsel- gleiche tritt auch bei der Energierücklieferung aus

richter mit Kondensatorlöschung ist dadurch gekenn- dem Drehstromverbraucher in das Gleichstromnetz

zeichnet, daß jeder der vorgesehenen Löschkonden- 15 auf. Es läßt sich nun der Löschvorgang durch

satoren in der Diagonalen einer den Leistungsstrom Drosseln L" vor dem Kondensator zeitlich derart

führenden Brücke und in jedem der vier Brücken- verzögern, daß keine zu steilen Spannungsanstiege

zweige ein steuerbares Halbleiterventil vorgesehen an den steuerbaren Zellen auftreten, daß ferner keine

ist, wobei alle Ventile gleiche Durchlaßrichtung unzulässig großen Rückströme durch die Ventile

haben und im Gegentakt arbeiten. 20 auftreten und dadurch die Schaltarbeit an den be-

Es werden also die Löschkondensatoren einer teiligten Zellen in erträglichen Grenzen gehalten

Brückenschaltung von vier Löschthyristoren ge- wird.

steuert, derart, daß beide Laderichtungen des Kon- Eine ähnliche Wirkung erreicht man durch die

densators zu je einem Löschvorgang ausgenutzt Drosseln L', die vor die Brückenschaltungen einge-

werden. 25 fügt sind. Diese Drosseln verhindern einen allzu

Bei derartigen Pulswechselrichtern unterliegen nun schnellen Übergang des Stromes aus den Blindstromdie vorgesehenen Halbleiterventile, insbesondere die dioden 5 bzw. 6 in die aus den Zellen 1,2, 3, 4 besteuerbaren Leistungsventile der Viererschaltung, er- stehenden Brückenzweige. Die Drosseln L" bzw. V höhten Beanspruchungen. Die Aufgabe der vor- können als Luftdrosseln oder auch als Drosseln mit liegenden Erfindung besteht darin, diese — insbe- 30 wirbelstromarmen Eisenkernen ausgeführt werden, sondere die Schaltarbeit und Überspannung in den Sie müssen so klein bleiben, daß bei den auftretenvorgesehenen Halbleiterventilen — zu verringern. den Schwingungsvorgängen die Spannungen nicht Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstgeführten nennenswert über die Gleichspannung hinaus-Pulswechselrichter mit Kondensatorlöschung, bei schwingen. In praktischen Fällen genügt eine Indem jeder der vorgesehenen Löschkondensatoren in 35 duktivität in der Größenordnung von Mikro-Henry. der Diagonalen einer den Leistungsstrom führenden Die Drosseln können durch Widerständer (Fig. 1) Brücke liegt und in jedem der vier Brückenzweige überbrückt werden, gegebenenfalls auch durch ein steuerbares Halbleiterventil vorgesehen ist eine Reihenschaltung von r mit einer Diode ge-(Viererschaltung), wobei alle Ventile gleiche Durch- eigneter Polarität, um eventuelle Schwingungen zu laßrichtung haben und im Gegentakt arbeiten. Er- 40 dämpfen.

findungsgemäß sind bei diesem Pulswechselrichter Die Querdrosseln L in Fi g. 1 erfüllen den Zweck,

zum Schutz der Halbleiterventile der Viererschaltung das zu schnelle Abfließen der Kondensatorladung

zwei Drosseln vorgesehen, deren eine in Reihe mit über die ungesteuerten Ventile 5 bzw. 6 zu ver-

der Viererschaltung zusätzlich zu einer Querdrossel hindern. F i g. 2 zeigt eine Abart dieser Querdrosseln,

und deren andere in an sich bekannter Weise in 45 bei der die erfindungsgemäßen Drosseln L' von

Reihe mit dem Löschkondensator liegt. Nach der F i g. 1 mit der Drossel vereinigt sind, wodurch sich

Erfindung werden also die unerwünschten Be- unter Umständen Vorteile und Einsparungen er-

anspruchungen der Ventile dadurch gemildert oder geben. Auch die Querdrosseln können durch Dämp-

verhindert, daß die Schaltvorgänge bei der Zwangs- fungswiderstände überbrückt werden,
löschung bzw. bei der Wiederzündung der einzelnen 50 F i g. 3 zeigt eine Variation der Schaltung von

Phasen durch Drosseln verzögert werden. Fig. 2, nämlich die Auftrennung der angezapften

An Hand einer Zeichnung sei ein schematisches Drosseln LIL' in zwei nicht miteinander verkettete

Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, worin Hälften L_x und L₂. Diese Aufteilung hat unter Um-

F i g. 1 einen Wechselrichter in dreiphasiger ständen den Vorteil, daß Schaltvorgänge, die sich im

Brückenschaltung zeigt, während 55 linken Teil der Wechselrichterphase abspielen, nicht

Fig. 2 und 3 baulich vorteilhafte Schaltungs- auf den rechten Teil einwirken. Andererseits bedingt möglichkeiten der verwendeten Induktivitäten ver- diese Aufteilung jedoch eine geringfügige Veranschaulichen, größerung der Bauleistung der Drosseln.

Der in der Fig. 1 dargestellte Wechselrichter in Die Erfindung ist besonders von Bedeutung bei dreiphasiger Brückenschaltung gestattet, aus einer 60 selbstgeführten Wechselrichtern, die im Pulsbetrieb Gleichspannung eine Drehspannung der Phasen RST arbeiten, d. h/, die während der Brennzeit der einzelveränderlicher Frequenz und veränderlicher Span- nen Phasen periodisch ein-und ausschalten und danung zu machen. Die Löschkondensatoren C liegen durch bei fester Gleichspannung die Größe der erin einer aus vier steuerbaren Ventilen, beispielsweise zeugten Drehspannung zu steuern gestatten. Die da-Halbleiterventilen 1 bis 4 (Thyristoren), gebildeten 65 bei auftretende Pulsfrequenz kann bis zu 5000Hz Brückenschaltung. Diese Schaltung arbeitet in erreichen. Bei derartig hohen Schaltzahlen ist die folgender Weise: 1 und 2 seien gezündet, so daß der Anwendung der Erfindung zur Herabsetzung der Laststrom über diese beiden Ventile fließt. Soll die Beanspruchung der Zellen besonders vorteilhaft.

Claims

Patentansprüche:

1. Selbstgeführter Pulswechselrichter mit Kondensatorlöschung, bei dem jeder der vorgesehenen Löschkondensatoren in der Diagonalen einer den Leistungsstrom führenden Brücke liegt und in jedem der vier Brückenzweige ein steuerbares Halbleiterventil vorgesehen ist (Viererschaltung), wobei alle Ventile gleiche Durchlaßrichtung haben und im Gegentakt arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der Halbleiterventile der Viererschaltung zwei Drosseln vorgesehen sind, deren eine in Reihe mit der Viererschaltung zusätzlich zu einer Querdrossel und deren andere in an.sich bekannter Weise in Reihe mit dem Löschkondensator liegt.

2. Selbstgeführter Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder der zwei Drosseln ein Ohmscher Widerstand parallel geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen