iV e c h s e 1 r i c h t e r
Die Erfindung letrifft einen Wechselrichter mit Thyristoren
in
Brückenschaltung und einem Kommutierungskondensator zur Speisung
von Verbrauchern vorzugsweise veränderbarer Leistung, die in
der
Brückendiagonale angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist eine
Reihen
schalteng des Kommutierungskondensators mit einer Gegenparallel-
schaltung von Hilfsthyristoren und einer zur Sätiigung innerhalb
des Ladestromes bemessenen Drozsel vorgesehen.
Ein derartiger Wechselrichter ist zur Speiaungvon Verhraucheeh@
,mit einer kapazitiven Widerstandskomponente geeignet, deseen
ohmscher Anteil stoffweise veränd®rt werden kann. Nach der
Er-
findung kann der Wechselrichter ferner mit einee ßrundlaet
ver-f
sehen werden, die eine beliebige Zu- und Abschaltung der Ve-4
braucher ermöglichst. Da der Wechselrichter direkt auf*die
Ver-
braucher arbeitet, kann er mit sehr niedriger Frequenz von
1 Hz
und weniger betrieben werden und.i st somit beispielsweisse
zur
Speisung von Gleichstrom-Stellmotoren geeignet. Die
Erfindung
geht aus von der Erkenntnis, daß eine häufige Störungsursache
bei Wechselrichtern in Brückenschaltung für niedrige Frequenzen
und veränderbare Belastung in einer vorzeitigen Entladung des
Kommutierungskondensators bei Laststößen zu erblicken ist.
Zur-weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung
Bezug genommen,- in- der als Ausführungsbeispiel die Schaltung
.
eines»Wechselrichters nach der Erfindung zur Versorgung einer
Blinklichtanlage schematisch veransohgulicht ist. .
Nach der Figur sind vier Thyristoren 2 bis 5 in Brückenschaltung
in Reihe mit einer Kommutierungsinduktivität, die-in_Verbindung
mit der Erfindung vorteilhaft in zwei Teildrosseln 6 und 16
mit
einer Induktivität von beispielsweise etwa je 0,5 mU aufgeteilt
sein kann, wie nachstehend noch näher erläutert'wixd, an eine
G@eichspannungsquelle _; angeschlossen, die beispielsweise
eine
Äkkumulatorenbatterie mit einer Spannung von 220 V-sein kann.
Die BeUokendiggonale enthält einen Kommutierungskondensator
8 -
mit. einer Kapazität von beispielsweise .etwa 30 fuF und eine
degelpar@Ilelschältung von zwei Hilfsthyristoren 11 und 12.
Zur
Begrenzung der .Steilheit d'es Kommutierurigsstromes und zur-Ver-
minderung der Einsehnltverluste der Thyrist"@ren kann in Reihe
initdem Kondensator 6,vorteilhaft noch eine'Begrenzungsdrossel
9
vorgesehen Jein,-die als Schaltdrossel.füt beispielsweise etwa
5/%4eee..usgelegt sein soll'. Ferner kann die Brückendiagonale
tur Begrenzung der Amplitude des-Ladestromes noch einen Begren-
zungswiderstand 10 von beispielsweise etwa 3 Ohm enthalten,
der
hin Üherschwingen.der Kondensatorspannung verhindert. RC-Beschal-
tungsgl.ieder 13, 14 und 17, 1;F3 verhindern unzulässige Überspan-
fUngen am Ende .der Stromführung. der *Thyristoren 2 bis 5.
Ein
'Grundlastwiderstand 19 von beispielsweise etwa 2 Kiloohm führt
einen Strom, der größer ist als der Haltestrom der Thyristoren
2 bis 5 'und ermöglicht somit ein völliges Abschalten der Be-
lastung. Die beiden Zeitungsenden der Brückendiagonale sind
ferner
Über jeweils eine Drossel 20.bzw., 21 und zwei in Sperrichtung
des
Gleichstromes gepolte Blindstromdioden@2'2 und 23 bzw. 24 und
25
mit jedem Pol der Glechspannungsquelle 7..verbunden,. Da die
Teildrosseln 6-und 16 jeweils einen Kommutierungskurzschluß
verhindern. brauchen die Drosseln 20 und 21 nur noch-als Schalt-
drosseln zur Begrenzung der Einschaltverluste der_Thyristoren
ausgelegt zu werden, das ist-etwa f'ür.3-bis 10, vorzugsweise
etwa 5/u sec. An die Endpunkte der. Diagonale der, Ventilbrücke
des Wechselrichters sind zwei Blinkschienen ß11 und ;B1," die
beispielaweiae für.Verkehrssgnalanlagen oder Schaltanlagen vorgesehen
sein können, ang_es.chlossen. Ferner kann sowohl an den positiven. Pol P als auch
an den negativen-Pol.N der Gleichspannungsquelle jeweils eine Schiene angeschlossen
sein. Zwisehen den beiden Blinkschienen B11 undBl2 und zwischen einem Pol P oder
N der Gleichspannungequclle und den Blinkschienen' können Glühlampen 30 bis 34 in
Reihe mit geeigneten Schaltelementen, die in der Pigur als Schaltkontakte angedeutet
und nicht näher bezeichnet sind, angeordnet sein. . Die Lampe 30 erhält Wechselstrom
und die übrigen Lampen erhalten einen pulsierenden Gleichstrom.. Die Lampen 31 und
32 sowie. 33 und 34 blinken, die Lampe 30 brennt ruhig, wenn die Umpolung
ausreicherdschnell vor sich geht.
Erhalten bei;spielswei-se die Thyristoren 2, 3 und 12 einen
Zünd-
impuls, so lädt sich der'-Kommutierxngskondensator 8 -über
den
Widerstand 10 und die Drossel 9 auf. Sobald die Aufladung be-
endet ist, erlischt der Thyristor 12. Ist keine der Glühlampen
30 bis @4 eingeschaltet, so wird ein Laststrom über die Grund-
last 19 aufrechterhalten. Der Lastwiderstand 19 ist deshalb
so bemessen, da,ß-eein Strom größer ist als der Haltestrom
der
Thyristoren 2 bis 5. Die Ladung des:Kommutier-ungskondensators
6
bleibt unabhängig von einer Laständerung erhalten, so daß sie
für den folgenden Löschvorgang, wenn die Thyristoren 4, 5 und
11 gezündet werden, zur Verfügung steht. Nach der Zündung
dieser
Thyristoreri entlädt Sich der Kondensator 8 zunächst über die
stromführenden Thyristoren 2 und 3, bis diese erlöschen und
=
lädt-sich anschließend über die.Batterie 7 und im wesentlichen.
die Drosseln 6 und 16 um. Die Schonzeit für-die"gelbschten
Thyristoren 2 und 3 wird im wesentlichen durch die Kapazität
`des Kommutierungskondensators 8 und die Induktivität der Vor-
drosseln 6 und 16 bestimmt und kann somit durch Lastschwan-
kungen nicht wesentlich beeinflußt werden. Eine Löschurig der
gezündeten Thyrir.toren durch Schwingungen zwischen den Drosseln
6 bzw. 16-und der Kapazität der verhältnismäßig langen Lei-
tungen wird durch die Blindstromdioden 22 Ibis 25 verhindert.
Die beschriebenen und dargestellten Merkmale und Anweisungen
stellen, soweit nicht vorbekannt, im einzelnen ebenso-wie ihre
erstmals offenbarten Kombinationen untereinander wertvolle
er-
finderische Verbesserungen dar.
iV lizard 1 judge
The invention affects an inverter with thyristors in
Bridge circuit and a commutation capacitor for supply
of consumers, preferably variable power, which is in the
Bridge diagonals are arranged. According to the invention is a series
switching of the commutation capacitor with a counter-parallel
circuit of auxiliary thyristors and one for saturation within
of the charging current dimensioned Drozsel provided.
Such an inverter is for supplying Verhraucheeh @
, suitable with a capacitive resistance component, deseen
ohmic portion can be changed by substance. After the
The inverter can also be equipped with a round charge
will see that any activation and deactivation of the Ve-4
enable consumers. Since the inverter is directly connected to * the
consumer works, it can operate at a very low frequency of 1 Hz
and are operated less and.i st thus for example
Suitable for supplying DC servomotors. The invention
is based on the knowledge that a common cause of malfunction
for inverters in a bridge circuit for low frequencies
and changeable load in a premature discharge of the
Commutation capacitor can be seen during load surges.
For further explanation of the invention, reference is made to the drawing
Referred to, - in the circuit as an exemplary embodiment.
an »inverter according to the invention for supplying a
Flashing light system is schematically veransohgulicht. .
According to the figure, four thyristors 2 to 5 are in a bridge circuit
in series with a commutation inductance, the-in_connection
with the invention advantageously in two partial throttles 6 and 16 with
an inductance of, for example, about 0.5 mU each
can be, as will be explained in more detail below, to a
DC voltage source _; connected, for example a
Accumulator battery with a voltage of 220 V- can be.
The BeUokendiggonale contains a commutation capacitor 8 -
with. a capacity of, for example, about 30 fuF and one
degelpar @ Ilel circuit of two auxiliary thyristors 11 and 12. Zur
Limitation of the slope of the commutation current and the
Reduction of Einehnltverluste the Thyrist "@ren can in series
with the capacitor 6, advantageously also a limiting choke 9
provided yes and no, -die as a switching throttle.füt, for example, about
5 /% 4eee..should be designed '. Furthermore, the bridge diagonal
by limiting the amplitude of the charging current.
tion resistance 10 of, for example, about 3 ohms included, the
prevents excessive oscillation of the capacitor voltage. RC sound
links 13, 14 and 17, 1; F3 prevent impermissible overvoltage
starts at the end of the power supply. of * thyristors 2 to 5. A
'Base load resistance 19 of, for example, about 2 kiloohms leads
a current that is greater than the holding current of the thyristors
2 to 5 'and thus enables the load to be switched off completely
burden. The two newspaper ends of the bridge diagonal are further away
Via one throttle 20 or 21 and two in the blocking direction of the
DC polarized reactive current diodes @ 2'2 and 23 or 24 and 25
connected to each pole of the DC voltage source 7. Since the
Partial chokes 6 and 16 each have a commutation short circuit
impede. the throttles 20 and 21 only need -as switching-
throttles to limit the switch-on losses of the thyristors
to be designed, that is-for example for 3 to 10, preferably
about 5 / u sec. to the endpoints of the. Diagonal of the valve bridge
of the inverter are two flashing bars ß11 and; B1, "the
for example, for traffic signal systems or switchgear systems, ang_es.chlossen. Furthermore, both on the positive. Pole P as well as to the negative Pol.N of the DC voltage source each have a rail connected. Between the two flashing rails B11 and Bl2 and between a pole P or N of the DC voltage source and the flashing rails, incandescent lamps 30 to 34 can be arranged in series with suitable switching elements, which are indicated in Pigur as switching contacts and are not described in more detail. . The lamp 30 receives alternating current and the remaining lamps receive a pulsating direct current. The lamps 31 and 32 as well. 33 and 34 flash, the lamp 3 0 burns quietly if the polarity reversal is fast enough. If, for example, thyristors 2, 3 and 12 receive an ignition
impulse, the commutation capacitor 8 is charged via the
Resistor 10 and the throttle 9. As soon as the charge
ends, the thyristor goes out 12. If none of the light bulbs
30 to @ 4 switched on, then a load current is transmitted via the basic
last 19 sustained. The load resistance 19 is therefore
dimensioned so that, ß-a current is greater than the holding current of the
Thyristors 2 to 5. The charge of the commutation capacitor 6
remains independent of a change in load, so that it
for the following erasing process when the thyristors 4, 5 and
11 to be ignited is available. After igniting this
The capacitor 8 initially discharges via the thyristor
live thyristors 2 and 3 until they go out and =
then charges itself via die.Batterie 7 and essentially.
the chokes 6 and 16 um. The closed season for the "yellowschten"
Thyristors 2 and 3 is essentially determined by the capacitance
`of the commutation capacitor 8 and the inductance of the pre
throttles 6 and 16 and can therefore be affected by load fluctuations
are not significantly influenced. A deletion of the
ignited thyristor gates by oscillations between the chokes
6 or 16 - and the capacity of the relatively long line
The reactive current diodes 22 ibis 25 prevent this from occurring.
The features and instructions described and illustrated
provide, as far as not previously known, in detail as well as theirs
for the first time disclosed combinations with each other valuable valuable
inventive improvements.