DE1513965A1 - Zwangskommutierter Wechselrichter in Brueckenschaltung - Google Patents

Description

• Zrangakoatntiertrer Vechselrirhter

  in Brückenschaltung

  Die Erfindung bezieht sich auf-einen @c@raage@coattutierten

  Wechselrichter in @rücieneobal..

  Die Entwicklung der Halbleiterteohnik hat als äMbnis»

  leistungsstarke Ventile hervorgebracht. Diese kftnea sowohl

  ungeateuert als auch gesteuert sein. letztere eind in ihrer

  Verhaltensweise mit den an sich bekannten 'thJM tr@ns ver-

  gleichbar und z. H. in der äors der M7Wristoren aaritgännig

  geworden.

  Derartige Elemente haben Eingang in die verschiedenen Zweige

  der Technik gefunden, inobeaondere auch sind Wechselrichter

  gebaut worden, bei denen die Punktion der. gaegefgllten Queck-

  ailberdanpfventile durch Malbleitereleaente, iasbeeondere

  steuerbare, eerno»sn Wird.

  Als besondere Austührungsförs sind swangskoarntierte Wecbel-

  richter bekanntgeworden, die aus einer Gleichstromquelle ein

  Drehstronnetz mit veränderlicher Spannung und ärequens speisen.

  Bei derartigen Anordnungen stellt die Unterbrechung des Btrom-

  flu$es der Halbleiterventile ein besonderes Problem dar.

  Mit Hilfe des 8ttenergitters lUt sich ein steuerbares Ralb-

  leiterwentil vsrgleichbar mit den Gitter einer gasgerilltes

  Röhre svar in jedem wählbaren Zeitpunkt sflnden, nicht jedoaä

  unterbrechen. Zur üahr»hmuag dieser Aufgabe sind nun besaa-

  dere lßschsohaltungen beiaantgevorden, deren einer Teil die

  Ladung eines Kondensators benutzt. 8o kann man s. B. direkt

  parallel zu jedem steuerbaren Ventil eine an sich bekannte

  Schaltung aus einem weiteren steuerbaren Ventil, einem Löeah-

  icondeneator, einer Umschxiagdrossel und einer Diode parallel

  schalten. Durch Zünden des steuerbaren Ventils in Löschirsie

  entlädt sich der Löschkondensator auf den Leistungszweig und

  unterbricht dort den Stroatlu8. Bei derartigen Schaltungen

  erweist es sich jedoch nachteilig, daß ein Teil der Ladung

  des Löschkondensators in Kseisetrozbahnen für den eigentlichen

  Zweck der Wachung verlorengeht. Darüber hinaus entstehen in

  dietmm Zusammenhang an den gesteuerten Ventilen nachteiliger-

  weisƒ erliobl icho 'iberspannungen. Boi der vorliefrenden Erfin-

  dun»; wird nun vn i einer bereits @orgeH.#.hiQE;onon Anordn-auzg aus-

  gegangen, bei der ein In Gegnatakt arbaitendor Löschkondensator

  seine Löschenergie über Koamutierungadrosseln den Imistunge-

  zweig zufÜhrt. Dabei war die eine Platte des Löschkondensators

  elektrisch zwischen zwei für jede Phase vorgesehene Kommutie-

  rungsdrosseln angeschlossen worden. Die Erfindung stellt eine

  Veiterbilduna dieser Anordnung dar und betrifft einen swange-

  koasntierten Vechselriahter in Brückenschaltung. Eine Erfin-

  dung wird darin gesehen, daß ein im Gegentakt arbeitender Wach

  kondensator vorgesehen ist, der unter Zwischenschaltung einer

  in der VeohselatromleituM liegenden Drossel auf die zu löschen

  den Fhtseavnntile arbeitet.

  In VeiterbildnM des grfindnag.@edsnkens ist die Drossel mit

  einen wistelstroaasisa iiseakera mit scharfen Sittigungsknick

  ausgertlatet und derart mit einen Vechselstroa vorerregt, äAB

  beide F] en der ä7adirchen EVatereseachleite auf derjenigen

  Seite der Stromachse liegen, die der Richtung des Laststromes

  im Augenblick der Zytags18scbung entgegengesetzt ist. Es lie-

  gen in der Zuleitung des höschstroxes zu den Ventilen weitere

  kleine Drosseln, die@sicherstellen, daß ein Teil der Spannung

  des Löschkondensators i: Augenblick der Löschung an den zu

  löschenden Ventilen vorhanden ist.

  Bei der Verwendung von Veoheelrichtern großer Stromstärke wer-

  den die Drosseln vorzugsweise als Einwindungsdrosseln ausge-

  führt. Bei großer Stromstärke und hoher Spannung ist der hösci:

  kondensato r so groß zu wählen, daß Ventile mit verhältnieaä.Big

  großer Freiwerdeseit eingesetzt werden können.

  Anhand einer Zeichnung sei ein schematisches Aasführumgsbei-

  spiel der Erfindung erläutert. Die Pig. 1 zeigt einen swangs-

  kommutierten Wechselrichter, der aus einer Gleichstromquelle

  die Phasen 8, 8, T eines Drshatromnetzee speist. Jede der Pha-

  sen wird durch eine Parallelschaltung bedient, in deren Pfade

  je ein steuerbares Ventil 1 und ein ungestensrtes Ventil 2

  bar. 3 und 4 anasordnet sind. In der elektrischen Verbindung

  dieser Ptede liehen =oarrntierna@sdrosseln Dr, um Dr2. Zwischen

  ihnen ist nach der ärt@.adung eine Drossel Dr in der fleitnn6

  zur Netzphase angeordnet. Die Ko@tiermogbrosseln Dr,, und

  Dr2 sind mit Gleichstrom rores, wftrmd diel Drossel Dr

  mit einer WeohselstromerreUmg gespeist wird. ,1n die Zuleitung

  zur lletsphaae der Drossel Dr nobgesohaltet ist die eine

  äonäensatorplatte des Ißsohkoosdeneators 0 angeschlossen, wäh-

  rend der enechlu8 der zweiten snr oerbiaddvms der in Reihe ge-

  schalteten steuerbaren Ventile 1' und 3' f Uhrt . $s ist der

  Strom des hösohkondensatora mit i und der des leiatsngssreiges

  mit I bezeichnet. In letzterem sind weiterhin Induktititäten L

  angeordnet. Die äleamen der Gleichstromquelle sind mit einen

  nicht näher bezeichneten londensator überbrückt.

  Die Wiriungsveise der Schaltung ist folgende:

  Heim Zünden des steuerbaren Ventils 1# wird das steuerbare

  Ventil 1 stroslos. Zu liegt die 1Condeasatorspananag hon 0 an

  der Drossel Dr, so d,aß das steuerbare Ventil 1 auch spannungs-

  los ist bsw. die Teilspannung der Drossel Dr2 erhält. Die Droe

  eel Dr nsgnetisiert zunächst u=, bei@'Wechsel der Spannung des

  Kondensators ins Negative unter Viitung des Stroass I aagne-

  tisiert sie wieder um, so daß nach voller Mrladung des Zösch-

  kondensators C das Ventil 2, es ist ein Makstroaventil, den

  Laststrom I ohne große Überspannung an C übernehmen kann. Der

  Aufbau der Drosseln Drci und Dr2 ist ähnlich dem der Drossel Dr

  Letztere sind jedoch kleiner und wie bereits erläutert mit

  Gleichstrom vorerregt, da sie nur GleinhstromtUhren.

  Die Drosseln können bei großem

  als Einwindungsdrosseln

  mit aögliahat wirbelstroaar@ Kern ausgeführt werden. Die

  Yorerregung der Drosseln ist nur klein. Weil der Löschkonden-

  sator in Gegentakt arbeitet, besteht eine hohe wirtschaftliche

  Ausnutzung und es liegt kein wesentlioher Ladungsverlust über

  das Rückstrow"atil 4 vor. 1n den steuerbaren Ventilen 1 bzw.

  3 entsteht nur eine geringe Rt@okspannung bzw. eine geringe

  tiberspannüng an den Ventilen 2 und 4.

  Mit besonderen Vorteil läßt sich ein nach der Erfindung aus-

  geführter Wechselrichter als Blindstroarichter bei induktiven

  Netzen einsetzen.

  Infolge der sehr guten ZWangalöschung der Anordnung nach der

  Erfindung wird die Reihen- und Parallelschaltung von Ventilen

  erleichtert und außerdem können Ventile mit werhältni4 saBBig

  großer lreirrsrdeseit ves»ndet werden. Daraus ergibt sich

  die innendung den ertindufgesäßen Weohoelriahtern für Netz-

  kupplungen, wobei statt des Halbleiterventile Quecisilber-

  dasptget#9s vor%naehen sind.

  In einer gebentigur 2 ist die Iahe der gynteresesohleite der

  mit Vaohseistros v@o@rerrsgten Drossel Dr veranschaulicht.

Claims (1)

1. P a t e n t a a e p r ü o h e w 1. @@wag@üroor@ntier@tar ü@cbselxiahter in Hriic@ce@usohalttmg, rmseiolmiet. da8 ein in ttsWentakt arbeitoader Iibaohkonden- sator roaeg eeeh« ist, !!« nat« Nieahensohaltung einer in der Weohreletromleitmg liemdea Drossel Wal die zu löschenden Pbsv ontile arbeitet. 2. Weoh»lstohter aoh Asrpanmh 1, ä ae@canaerioe , dad die D»aael eines wiAelrbrerarren üera mit soharter Sättlow4pkmioh bat Md ä«a" mit Veaherietron (4) rorer- regt tat, da& beide llaotm der Wjetereaesohleile auf der- jeaail Reite d« e liegen, die der Richtung das lautetromee (1) in Aigembliok der Zwangalöscbmg ist. 3. weoheelrichtei nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekomeeicbnst, daß in der Zulel tnm,g des hifschstromen (i) zu den eteaerisaren Ventilen (1 und 3) weitere kleine Drosseln (Dri und Dr2) lie- 6en, die siuheratellen, daß ein Teil der Spannung den msch- hondeneatore (0) im Augenblick der Msahung an den Ventilen (1 bau. 2) liegt. 4. Wechselrichter nach Anspruch 1 bis 3 geeignet für die Verwen- dung großer Stro»tärken, wobei die Drosseln als xinwindunge- drosseln ansgetWhrt eind. 5. Wecheelrichter nwh Aneprnah 1 bis 4 geeignet für die Ver- großer Strosetärkra und Spannung, wobei der Tasch- kondentator no groß lt wird, &L8 Ventile mit rerUltniB- aA81g großer hyiwräeseit verwendet werden.