DE1488968C - Überwachungseinrichtung fur den Lade zustand eines Kommutierungskondensators fur Thyristorwechselrichter - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungs- einer besonderen an dieser Drossel induktiv ange-

einrichtung für den Ladezustand eines oder mehrerer schlossenen Vorrichtung eine vorbeugende Abschal-

Kommutierungskondensatoren eines Thyristorwech- tung des Wechselrichters bewirkt, (deutsche Auslege- '

selrichters mit Hilfe der Wechselspannung am oder schrift 1 169026).

an den Kommutierungskondensatoren. Der Erfin- 5 Die vorstehend erwähnte Vorrichtung enthält in

düng liegt die Aufgabe zugrunde, ein als Zwischen- ihrem Eingangsteil einen Impulsbegrenzer nach Art

glied vorgesehenes Schaltmittel bei fehlender Konden- eines Spannungsdiskriminators, welcher die einen be-

satorspannung auszulösen, das seinerseits eine vor- stimmten Spannungswert überschreitende Energie der

beugende Abschaltung des Wechselrichters von des- Spannungsimpulse einem Speicher zuführt. Ein Teil

sen Speisequelle vornimmt. io der in diesem Speicher gespeicherten Energie fließt

Nach dem Vorbild der grundlegenden Wechselrich- in den Steuerstromkreis eines zeitverzögert auslöterschaltung von Sabbah ist der Kommutie- senden Kippgerätes mit nachgeschaltetem Schaltglied, rungskondensator bekanntlich zum Lasttransforma- das ein oder mehrere Abschaltschütze betätigen kann, tor parallel geschaltet, unmittelbare Parallelschaltung Die Mittel für diese Vorrichtung sind vergleichswird jedoch vermieden. Dafür ist zwischen den An- 15 weise aufwendig: Es liegen bei dieser Ausführungsschlüssen des Kommutierungskondensators und den art von Überwachung zwischen dem Überwachungs-Anschlüssen des Lasttränsformators je eine Sperrdiode objekt und dem Abschaltmittel mindestens vier Zwivorgesehen, um ein vorzeitiges Abfließen der Konden- schenglieder. Ferner wird für die erwähnte Vorrichsatorladung und einen Kurzschluß des Tränsforma- tung noch ein besonderer Speiseteil benötigt,
tors zu vermeiden. Bekanntlich ist es unerläßlich, 20 Demgegenüber wird als Erfindung bei der eindaß dieser Kondensator vor. jeder Kommutierung gangs beschriebenen Überwachungseinrichtung die des Stromes von dem einen in den anderen Wechsel- Lösung angesehen, daß die Wechselspannung jeweils > richterstromzweig bei entsprechender Polarität voll über einen Gleichrichter in Brückenschaltung gleich- ¹^ geladen ist, damit das Ventil des jeweils stromführen- gerichtet und die gleichgerichtete Spannung über den Zweiges durch Zündung.des Ventils im jeweils 35 einen ohmschen Vorwiderstand einem Gleichsstromstromfreien Zweig gelöscht werden kann (Phasen- relais zugeführt ist, welches bei fehlender Spannung löschung). an einem Kommutierungskondensator einen den Thy-

Der Ladungszustand des Kommutierungskonden- ristorwechselrichter von der Speisequelle abschal-

sators muß daher während des Betriebes des Wechsel- tenden Schaltakt auslöst,

richters ständig überwacht werden. 30 Dieses Gleichstromrelais befindet sich im erregten

Es ist bekannt, für eine Anordnung zum Löschen Zustand, solange die zur Kommutierung erforderliche einseitig steuerbarer elektrischer Ventile (Thyristo- Wechselladungsmenge des Kommutierungskondensaren) in wiederholt ein- und ausgeschalteten Strom- tors vorhanden ist, und es fällt ab, sobald die Kondenkreisen Überwachungsmittel vorzusehen, durch die satorladung, beispielsweise infolge einer Betriebsstösichergestellt wird, daß jeweils im Löschaugenblick 35 rung, verschwindet.

die für das Löschen der Thyristoren erforderliche Bei einem Thyristorwechselrichter, der aus zwei Energie bereitsteht (deutsche Auslegeschrift 1149107). oder mehreren jeweils in Brückenschaltung ausgeleg-Bei einem bekannten Gleichstrompulswandler mit ten Sätzen aufgebaut ist, ist es zweckmäßig, diejenikondensatorstromstoßgelöschtem Hauptthyristor zum gen Kondensatoren zu überwachen, die sich in den ' Antrieb eines Gleichstrommotors beispielsweise wird 40 durch Sicherungen abgesicherten Brückenhälften der der Ladezustand des Löschkondensators durch Er- Wechselrichtersätze befinden. Auf diese Weise kann fassung der Ladespänhung des Kondensators über- nämlich kontrolliert werden, daß dem überwachten wacht. Dabei liegt der Überwachungsanschluß am Kommutierungskondensator eines jeden Wechselrich-Hauptthyristor, und es wird, solange, der Hauptthy- terbrückensatzes die Spannung direkt von der Be- [([} ristor gesperrt ist, bei gezündetem Löschthyristor die 45 triebsspannungsquelle über die Sicherungen und nicht ; Ladespannung des Löschkondensators erfaßt. Ein von einem anderen Wechselrichtersatz über den Lastdirekt am Löschkondensator liegender Uberwä- transformator zugeführt wird,
chungsanschluß wird bei dem bekannten Gleichstrom- Nachstehend wird die Erfindung durch ein Ausfühpulswandler vermieden, weil ein solcher Anschluß rungsbeispiel an Hand der beigefügten Figur erläuden Kondensator belasten und teilweise entladen 50 tert. Als Ausführungsbeispiel ist ein an sich bekannter würde. Die Anwendung des am Hauptthyristor an- Wechselrichter in einfacher Brückenschaltung nach gebrachten Überwachungsanschlusses ist bei einem G r a e t ζ mit Lasttransformator in einem Diagonal-Thyristorwechselrichter schon deshalb nicht zweck- zweig gewählt, der als steuerbare Ventile vier Thymäßig, weil dann für jeden Thyristor des Wechsel- ristoren und weitere vier zwischen diesen Thyristoren richters ,ein solcher Anschluß erforderlich wäre, was 55 und dem Diagonalzweig des Lasttransformators aneinen beträchtlichen Aufwand darstellt, geordnete Sperrdioden hat. Als Stromquelle ist im '

Bei einer bekannten Wechselrichteranordnung in anderen Diagonalzweig der Brücke eine Batterie vor-

Mittelpunktschaltung wird der Ladungszustand in der gesehen, deren beide Pole über Kommutierungs- und

Weise überwacht, daß in der einen Batteriestromzu- Stromteilerdrosseln mit der Brückenschaltung verbun-

leitung eine Drossel, insbesondere Kommutierungs- 60 den sind. Ferner ist in jeder Brückenhälfte ein Kom-

drossel, liegt, die während eines jeden Kommutie- mutierungskondensator vorgesehen,

rungsvorganges zumindest einen Teil der Batterie- Mit 1 ist die Spannungsquelle des Wechselrich-

spannung in Form eines zur Periodendauer der ters, beispielsweise eine Batterie, bezeichnet. In jedem

Wechselspannung vergleichsweise kurzzeitigen Span- der vier Stromzweige 21 bis 24 der Brücke 2 liegt ein

nungsimpulses aufnimmt. Wird der Kommutierungs- 65 Thyristor und in Reihe dazu eine Sperrdiode. Die \

kondensator infolge einer Betriebsstörung nicht mehr beiden Stromzweige der rechten Brückenhälfte sind

geladen, so wird die Impulsfolge an der erwähnten mittels Sicherungen abgesichert. Mit 212 und 234 sind

zusätzlichen Drossel unterbrochen und mit Hilfe die Stromteiler bzw. Kommutierungsdrosseln und mit

3 ist der Lasttransformator bezeichnet. Jeder Hälfte der vorliegenden Wechselrichterbrückenschaltung ist ein Kommutierungskondensator 4 und 4' zugeordnet. Gemäß der Erfindung sind am Kondensator 4 der abgesicherten Brückenhälfte zwei Zuleitungen angebracht, die mit dem Wechselstromeingang einer GleicKrichterbrücke 5 nach G r a e t ζ verbunden sind. Im Gleichstromkreis dieser Gleichrichterbrücke 5 liegt ein Gleichstromrelais 6, dem ein ohmscher Vorwiderstand 6' zugeordnet ist. Der Kommutierungskondensator4 wird zwar während des Wechselrichterbetriebes durch den Meßstrom oder Erregerstrom des Relais 6 ständig belastet, eine Entladung dieses Kondensators findet dabei jedoch nicht statt, da er über die jeweils stromführenden Brückenzweige und über Sperrdioden, nämlich über den Stromzweig 21 bzw. 22, die Sperrdiode im jeweils gesperrten Stromzweig 22 bzw. 21 und über den Stromzweig 24 bzw. 23, von der Betriebsstromquelle 1 ständig nachgeladen wird. Es ist jedoch zweckmäßig, den belastenden Er- ao regerstrom durch Verwendung geeigneter Relaistypen in Grenzen zu halten. Die Erregersstromstärke kann beispielsweise größenordnungsmäßig 10 mA betragen.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht nur be- as schränkt bei einfachen Brückenschaltungen anwendbar, sondern kann auch bei anderen Wechselrichterschaltungen, beispielsweise gesteuerten Brückenschaltung und Mittelpunktschaltung, «angewendet werden.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist vorteilhaft speziell bei selbstgeführten Thyristorwechselrichtern mit Phasenlöschung anwendbar. Gegenüber der eingangs beschriebenen bekannten Überwachungsvorrichtung für einen Wechselrichter in Mittelpunktschaltung werden Vorteile der Erfindung darin gesehen,, daß die vorgeschlagene Überwachungseinrichtung in einfacher Weise und mit geringen Mitteln erstellbar ist und daß sie ohne zusätzliche Hilfsmittel, die zwischen Kommutierungskondensator und Schaltmittel vorgesehen werden müßten, direkt und sicher arbeitet. ·■ ■ ■ ; ■-■■'- ■'■·'■.. . ■ ·.. ■' ■■■'■■ ■■■ ■■■·■ '■■■'}■;■

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Überwachungseinrichtung für den Ladezustand eines oder mehrerer Kommutierungskondensatoren eines Thyristorwechselrichters mit JHiIfe der Wechselspannung am oder an den

, Kommutierungskondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß diese Wechselspannung jeweils über einen Gleichrichter (5) in Brückenschaltung gleichgerichtet und die gleichgerichtete . Spannung über einen ohmschen Vorwiderstand (6') einem Gleichstromrelais (6) zugeführt ist,. welches bei fehlender Spannung an einem Kommutierungskondensator (4) einen den Thyristorwechselrichter von der Speisequelle (1) abschaltenden Schaltakt auslöst.

2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch! für einen Thyristorwechselrichter in Brückenschaltung sowie für mehrere zusammengeschaltete, in Brückenschaltung ausgelegte Thyristorwechselrichter, bei denen je eine Brückenhälfte mittels Sicherungen abgesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der in der abgesicherten Brückenhälfte (21, 22) der Thyristorwechselrichter befindliche Kommutierungskondensator (4) überwacht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen