DE1934003B2 - PROCEDURE FOR COMMUTATION MONITORING IN INVERTERS, IN PARTICULAR THYRISTOR INVERTERS - Google Patents
PROCEDURE FOR COMMUTATION MONITORING IN INVERTERS, IN PARTICULAR THYRISTOR INVERTERSInfo
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Description
I 934I 934
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kommutierungsüberwachung bei Wechselrichtern in Brückenschaltung, insbesondere Thyristorwechselrichtern, durch Überwachung der Kommutierung mit Hilfe einer Überwachungseinrichtung, die schon beim Ausbleiben einer einzigen Kommutierung ein Schaltglied betätigt, das die Abschaltung des Wechselrichters bewirkt.The invention relates to a method for commutation monitoring in inverters in Bridge circuit, especially thyristor inverters, by monitoring the commutation with the help of a monitoring device, which is already at If a single commutation fails, a switching element is actuated, which switches off the inverter causes.
Es ist bekannt, daß bei Wechselrichtern die Kommutierung durch Erfassung der Kommutierung*- impulse an der Kommutierungsdrossel mittels einer Überwachungseinrichtung überwachbar ist. Als überwachungseinrichtung wird ein monostabiler Multivibrator oder eine monostabile Kippstufe verwendet, die von den Kommutierungsspannungsimpulsen angestoßen wird und schon beim Ausbleiben eines einzigen Spannungsimpulses ein Schaltglied zum Abschalten des Wechselrichters betätigt. Bei Wechselrichtern, die aus mehreren zur Spannungsregelung in der Phasenlage gegeneinander \erschiebbaren Wech^elrichtcrsätzen in Brückenschaltung bestehen. W. ein derartiges Üherwachungsverfahren nur sinnvoll, wenn für die auf die beiden Brückenhälften aufgeteilte Kommutierungsinduktivität zwei getrennte Drosseln eingesetzt werden. Bei Verwendung einer zweischenkligen Drossel ist nämlich dieses Überwachungsverfahren wegen dor magnetischen Kopplung der beiden Induktivitäten dann nicht wirk im. wenn nur in einer Brückenhälfte bei einer Störung die Thyristorsicherungen angesprochen haben und die zweite Brückenhälfte unter Rückeinspeisung aus anderen Wechselrichtern weiterarbeitet. Es ist zwar andererseits bekannt, die Löschbereitschaft der Kommutierungskondensatoren direkt durch Erfassung der Kondensatorspannuni: zu überwachen, wobei jedoch der Überwachungseinrichtung jeweils ein Brückcngleichrichier. welchem ein Widerstand und eine Relaisanordnung nachgeschaltet sind, als Belastung direkt an den Kommutierunnskondensator angeschlossen ist. Beim Ausbleiben de; Kondensatorspannung oder bei zu geringer Kondensatorspannung spricht eine derartige Überwachungseinrichtung nicht schnell genug an. Außerdem tritt bei einem Wechselrichter mit Sperrdioden häufig der Fall ein. daß der Kommutierungskondensator beim Auftreten einer Störung seine Spannung als Gleichspannung behält und ein angeschlossenes übcrwachunasrelais nicht abfällt (deutsche Auslegcschrift I 149 107).It is known that in inverters the commutation can be monitored by detecting the commutation * pulses at the commutation reactor by means of a monitoring device. A monostable multivibrator or a monostable multivibrator is used as the monitoring device, which is triggered by the commutation voltage pulses and actuates a switching element to switch off the inverter when a single voltage pulse is absent. In the case of inverters which consist of several inverter sets in a bridge circuit that can be shifted relative to one another in terms of the phase position. W. such Üherwachungsverfahren when two separate reactors are used only useful for the split between the two halves of the bridge commutation. If a two-legged choke is used, this monitoring method is not effective because of the magnetic coupling of the two inductances. if the thyristor fuses have only responded in one half of the bridge in the event of a fault and the second half of the bridge continues to work with feedback from other inverters. On the other hand, it is known to monitor the readiness for deletion of the commutation capacitors directly by detecting the capacitor voltage, although the monitoring device has a bridge rectifier in each case. which is followed by a resistor and a relay arrangement, is connected directly to the commutation capacitor as a load. In the absence of de; Capacitor voltage or if the capacitor voltage is too low, such a monitoring device does not respond quickly enough. In addition, this is often the case with an inverter with blocking diodes. that the commutation capacitor retains its voltage as DC voltage in the event of a fault and that a connected monitoring relay does not drop out (German interpretation I 149 107).
Die Erfindung zeigt eine Verfahrenslösung auf. welche die genannten Nachteile der bekannten Überwaclningsvcrfaliren nicht aufweist.The invention shows a process solution. which eliminate the above-mentioned disadvantages of the known surveillance methods does not have.
Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, die Kommutierung durch Erfassung der Impulsfolge der negativen Anodenspannimg bei sämtlichen TInristoren einer Brückcnhälfte zu überwachen.The method according to the invention consists in commutation by recording the pulse sequence of the negative anode voltage for all TIn transistors to monitor one half of the bridge.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Eriindimg kann die Kommutierung des Wechselrichters auch durch Erfassung der negativen Anodcnspannungsimpulsc bei nur je einem Thyristor jeder Brückenhälfte überwacht werden, wobei gleichzeitig zwei Thyristoren eines gleichen Brückcnzweiges überwacht sind.According to a further training of the Eriindimg the commutation of the inverter can also be achieved by detecting the negative anodic voltage impulses are monitored with only one thyristor of each bridge half, with two at the same time Thyristors of the same bridge branch are monitored.
Die Erfindung wird nachfolgend durch ein Ausfühningsbeispiel beschrieben. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Einphasenwechselrichtcr in Brückenschaltung. dessen Prinzipschitltbild in der Zeichnung dargestellt ist. Diese Schaltung iifiürThe invention is illustrated below by means of an exemplary embodiment described. The embodiment relates to a single-phase inverter in bridge circuit. the schematic diagram of which is shown in the drawing. This circuit iifi for
wird häufijnür Einphasen- und Drehstromwechselrichter größerer Leistung eingesetzt, deren Ausgangsspannung durch die Phasenverschiebung und Addition der Spannungen mehrerer Wechselrichiersätze geregelt wird. Die Wechseirichtersätze sind jeweils in der gezeichneten Brückenschaltung oder in MiitelpimktschaUur.g ausgeführt.is often used for single-phase and three-phase inverters higher power used, the output voltage due to the phase shift and Addition of the voltages of several inverter sets is regulated. The inverter sets are each in the bridge circuit shown or in MiitelpimktschaUur.g executed.
Das Prinzipschaltbild enthält außer den vier Thyristoren I bis 4 noch vier Thyristorsicherungen 12, 22. 32. 42, vier Sperrdioden 11, 21, 31,41. die ein Entladen der Kommutierungskondensaturen über die Last verhindern, ferner vier Blindstromdioden, zwei Kommuiierungskondensatoren Λ 12, λ-34. zwei Kommutierungsinduktivitäten D 12. D34 und einen Belastunsstransformator 5.In addition to the four thyristors I to 4, the basic circuit diagram also contains four thyristor fuses 12, 22, 32, 42, four blocking diodes 11, 21, 31, 41. which discharges the commutation capacitors prevent the load, also four reactive current diodes, two communication capacitors Λ 12, λ-34. two Commutation inductances D 12. D34 and one Load transformer 5.
An den Thyristoren 1 bis 4 treten im Normalbetrieb die eingezeichneten Spannungsvtrläufe auf. Im Kominutierungsaugenhliek /1. /2 erscheint an dem jeweils zu lochenden Tlnristor die Spannung des jeweiligen Kommutierungskondensators Ä· 12. A34 als negativer Anodenspannungsimpuls. Uommur.er; der Wechselrichter nicht mehr einwandfrei, dann bleiben diese Spannungsimpulse aus oder sie eireichen nicht die vorgeschriebene Amplitude.The thyristors 1 to 4 occur in normal operation the drawn voltage curves. Im Kominutierungsaugenhliek / 1. / 2 appears the voltage of the respective door transistor to be punched of the respective commutation capacitor Ä · 12. A34 as a negative anode voltage pulse. Uommur.er; If the inverter is no longer working properly, then these voltage impulses are either absent or effective not the prescribed amplitude.
ErfindungsgemiS "werden die AnodenspannimgN-impulse der thyristoren mittels monostabiler Kippstufen überwacht, die bereits dann ansprechen, sobald nur ein negativer Anodenspannungsimpuls ausbleibt oder eine bestimmte Impulshöhe nicht erreich;. Bei dieser schnellen Erfassung von Störungen iv. es erforderlich, entweder sämtliche Thyristoren einer Brückenhälfte (Thyristoren 1 und 2 oder 3 und 4i oder in jeder Brückenhälfte einen Thyristor, wobei die beiden überwachten Thyristoren in demselber Brückenzweig liegen müssen (Thyristoren 1 und 3 oder 2 und"4) zu überwachen. Die Überwachung mindestens eines Thyristors in ^e Jem Brückenzvvcig ist besonders dann erforderlich wenn beim Ausfall einer Brückenhälfte die jeweils andere Biüekenhäll'ie infolge Rückspcisung aus anderen Wechselrichiersätzen weiterarbeiten kann. In diesem Fall würde die Überwachung von Thyristoren in nur einem Brückenzweig nicht ausreichen.According to the invention, the anode voltage pulses are of the thyristors by means of monostable multivibrators monitored, which respond as soon as there is no negative anode voltage pulse or not reaching a certain pulse height. With this rapid detection of faults iv. it is necessary, either all thyristors of one bridge half (thyristors 1 and 2 or 3 and 4i or a thyristor in each half of the bridge, with the two monitored thyristors in the same Bridge arm must lie (thyristors 1 and 3 or 2 and "4) to be monitored. The monitoring at least one thyristor in ^ e Jem Brückenzvcig is particularly necessary if, if one half of the bridge fails, the other half of the bridge due to backspacing from other inverter sets can continue working. In that case it would Monitoring thyristors in just one branch of the bridge is not sufficient.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die an den Tlnristorrn 1 und 3 erfaßten negativen AnodenspannimgMmpuNc einen) ein/igen Eingang der Überwachungseinrichtung 7 zugeführt. Die Überwachungseinrichtung registriert daher eine zeitlich a'ternierende Impulsfolge, die sich aus den an den Thyristoren 1 und 3 erfaßten Impulsfolgen zusammensetzt. Die alternierende Impulsfolge ist in einem Diagramm neben der überwachungseinrichtung 7 dargestellt. (Der Verlauf der Anodenspannimg ikr Thyristoren 1 und 3 ist in der Zeichnung mit je einem Diagramm über den betreffenden "Thyristoren dargestellt.In the present embodiment, the negative anode voltage detected at the transistor 1 and 3 are fed to a single input of the monitoring device 7. The monitoring device therefore registers an alternating pulse sequence which is composed of the pulse sequences detected at the thyristors 1 and 3. The alternating pulse sequence is shown in a diagram next to the monitoring device 7. (The course of the Anodenspannimg ikr thyristors 1 and 3 is shown in the drawing with a diagram each over the relevant "thyristors.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann z. B. bei mehreren Wechselrichtern in einphasiger Brükkcnschalüing verwendet werden, die als Wcchselrichtcrsätyc zu einem geregelten Einphasen- oder Drehstromgerät zusammengefaßt sind. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist ferner auch bei Wechselrichtern in Drehstrombrückenschaltung anwendbar, desgleichen auch bei Wechselrichtern in Mittelpunktschaltung. indem an beiden Thyristoren der Mittclpunktschaltung die negative Anodenspannung überwacht wird.The method according to the invention can e.g. B. with several inverters in single-phase bridge connection are used, which are used as are combined to form a regulated single-phase or three-phase device. The procedure according to the invention is also applicable to inverters in three-phase bridge circuit, the same applies to inverters in mid-point connection. by connecting the midpoint circuit to both thyristors the negative anode voltage is monitored.
Als Überwachungseinrichtung ist eine monostabilA monostable is used as a monitoring device
If.If.
Kippstufe verwendbar, die durch jeden Spannungsimpuls der alternierenden Impulsfolge gekippt wird und bei der die Verzögerungszeit, d. h. die Zeitdauer, die zum Zurückkippen in den stabilen Zustand benötigt wird, bei tiinphascngeräten mindestens gleich der halben '.lurch die Wechselrichterfrequenz gegebenen Periodendauer ist. Wenn daher ein negativer Anodenspannungsimpuls ausbleibt oder der betreuende Impuls nicht mit der erforderlichen Größe auftritt, dann wird die Kippstufe nicht mehr neu angetriggert und kippt sogleich in den stabilen Zustand zurück, wobei die Kippstufe ein nachgeschaltetes Schaltgüed 8 betätigt und der Wechselrichter abgeschaltet wird.Flip-flop can be used, which is flipped by each voltage pulse of the alternating pulse train and where the delay time, d. H. the amount of time it takes for it to tip back to the steady state is given, in the case of three-phase devices, at least equal to half the frequency given by the inverter Period is. Therefore, if there is no negative anode voltage pulse or the The supervising impulse does not occur with the required size, then the flip-flop is no longer new triggered and immediately tilts back into the stable state, with the trigger stage being a downstream Schaltgüed 8 is actuated and the inverter is switched off.
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Priority Applications (1)
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| DE19691934003 DE1934003B2 (en) | 1969-07-04 | 1969-07-04 | PROCEDURE FOR COMMUTATION MONITORING IN INVERTERS, IN PARTICULAR THYRISTOR INVERTERS |
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| DE19691934003 DE1934003B2 (en) | 1969-07-04 | 1969-07-04 | PROCEDURE FOR COMMUTATION MONITORING IN INVERTERS, IN PARTICULAR THYRISTOR INVERTERS |
Publications (2)
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|---|---|
| DE1934003A1 DE1934003A1 (en) | 1971-01-21 |
| DE1934003B2 true DE1934003B2 (en) | 1971-12-09 |
Family
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| DE19691934003 Withdrawn DE1934003B2 (en) | 1969-07-04 | 1969-07-04 | PROCEDURE FOR COMMUTATION MONITORING IN INVERTERS, IN PARTICULAR THYRISTOR INVERTERS |
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| DE (1) | DE1934003B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3601160A1 (en) * | 1986-01-17 | 1987-07-23 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method and device for protection of a converter |
-
1969
- 1969-07-04 DE DE19691934003 patent/DE1934003B2/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3601160A1 (en) * | 1986-01-17 | 1987-07-23 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method and device for protection of a converter |
Also Published As
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|---|---|
| DE1934003A1 (en) | 1971-01-21 |
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