DE1934003C - Verfahren zur Kommuüerungsuberwachung bei Wechselrichtern, insbesondere Thyristor wechselrichtern - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur wird hUufig für Einphasen- und Drahstromwechsel-KommutierungsUberwachung bei Wechselrichtern in Hehler größerer Leistung eingesetzt, deren Aub-Brllckenschaltung, insbesondere Thyristorwechsel- gangsspannung durch die Phasenverschiebung und richtern, durch Überwachung der Kommutierung mit Addition der Spannungen mehrerer Wechselrichter-Hilfe einer Überwachungseinrichtung, die schon beim 5 sötze geregelt wird. Die WechselrichtersiUze sind Ausbleiben einer einzigen Kommutierung ein Schalt- jeweils in der gezeichneten Brückenschaltung odor in glied betätigt, das die Abschaltung des Wechsel- Mittelpunktschaltung ausgeführt,
richters bewirkt. Das Prinzipschaltbild enthält außer den vier

Es ist bekannt, daß bei Wechselrichtern die Korn- Thyristoren 1 bis 4 noch vier Thyristorsicherungen mutierung durch Erfassung der Kommutierungs- io 12, 22, 32, 42, vier Sperrdioden 11, 21, 31,41, die impulse an der Kommutierungsdrossel mittels einer ein Entladen der Kommutierungskondensatoren über Überwachungseinrichtung überwachbar ist. Als die Last verhindern, ferner vier Blindstromdioden, Überwachungseinrichtung wird ein monostabiler zwei Kommutierungskondensatoren k 12, Λ34,, zwei Multivibrator oder eine monostabile Kippstufe ver- Kommutierungsinduktivitäten D12, D 34 und einen wendet, die von den Kommutierungsspannungs- 15 Belastungstransformator 5.
impulsen angestoßen wird und schon beim Ausblei- An den Thyristoren 1 bis 4 treten im Norinalben eines einzigen Spannungsimpulses ein Schalt- betrieb die eingezeichneten Spannungsverläufe auf. glied zum Abschalten des Wechselrichters betätigt. Im Kommutierungsaugenblick /1, /2 erscheint an Bei Wechselrichtern, die aus mehreren zur Span- dem jeweils zu lochenden Thyristor die Spannung nungsregelung in der Phasenlage gegeneinander ver- ao des jeweiligen Kommutierungskondensators k 12, A34 schiebbaren Wechselrichtersätzen in Brückenschal- als negativer Anodenspannungsimpuls. Kommutiert tung bestehen, ist ein derartiges Überwachungs- der Wechselrichter nicht mehr einwandfrei, dann verfahren nur sinnvoll, wenn für die auf die beiden bleiben diese Spannungsimpulse aus oder sie er-Brückenhälften aufgeteilte Kommutierungsinduktivi- reichen nicht die vorgeschriebene Amplitude,
tat zwei getrennte Drosseln eingesetzt werden. Bei as Erfindungsgemäß werden die Anodenspan nungs-Verwendung einer zweischenkligen Drossel ist nüm- impulse der Thyristoren mittels monostabiler Kipplich dieses Überwachungsverfahren wegen der stufen überwacht, die bereits dann ansprechen, somagnetischen Kopplung der beiden Induktivitäten bald nur ein negativer Anodenspannungsimpuls ausdann nicht wirksam, wenn nur in einer Brücken- bleibt oder eine bestimmte Impulshöhe nicht erreicht, hälfte bei einer Störung die Thyristorsicherungen an- 30 Bei dieser schnellen Erfassung von Störungen ist gesprochen haben und die zweite Brückenhälfte es erforderlich, entweder sämtliche Thyristoren einer unter Rückeinspeisung aus anderen Wechselrichtern Brückenhälfte (Thyristoren 1 und 2 oder 3 und 4) weiterarbeitet. Es ist zwar andererseits bekannt, die oder in jeder Brückenhälfte einen Thyristor, wobei Löschbereitschaft der Kommutierungskondensatoren die beiden überwachten Thyristoren in demselben direkt durch Erfassung der Kondensatorspannung zu 35 Brückenzweig liegen müssen (Thyristoren 1 und 3 überwachen, wobei jedoch der Überwachungseinrich- oder 2 und 4) zu überwachen. Die Überwachung tung jeweils ein Brückengleichrichter, welchem ein mindestens eines Thyristors in jedem Brückenzweig Widerstand und eine Relaisanordnung nachgeschaltet ist besonders dann erforderlich, wenn beim Ausfall sind, als Belastung direkt an den Kommutierungs- einer Brückenhälfte die jeweils andere Brückenhälfte kondensator angeschlossen ist. Beim Ausbleiben der 40 infolge Rückspeisung aus anderen Wechselrichter-Kondensatorspannung oder bei zu geringer Kon- sätzen weiterarbeiten kann. In diesem Fall würde densatorspannung spricht eine derartige Über- die Überwachung von Thyristoren in nur einem wachungseinrichtung nicht schnell genug an. Außer- Brückenzweig nicht ausreichen,
dem tritt bei einem Wechselrichter mit Sperrdioden Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die an häufig der Fall ein, daß der Kommutierungskonden- 45 den Thyristoren 1 und 3 erfaßten negativen Anodensator beim Auftreten einer Störung seine Spannung Spannungsimpulse einem einzigen Eingang der Überais Gleichspannung behält und ein angeschlossenes wachungseinrichtung 7 zugeführt. Die Uber-Überwachungsrelais nicht abfällt (deutsche Aus- wachungseinrichtung registriert daher eine zeitlich legeschrift 1 149 107). alternierende Impulsfolge, die sich aus den an den

Die Erfindung zeigt eine Verfahrenslösung auf, 50 Thyristoren 1 und 3 erfaßten Impulsfolgen zusammenweiche die genannten Nachteile der bekannten Über- setzt. Die alternierende Impulsfolge ist in einem wachungsverfahren nicht aufweist. Diagramm neben der Überwachungseinrichtung 7

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, dargestellt. Der Verlauf der Anodenspanming der

die Kommutierung durch Erfassung der Impulsfolge Thyristoren 1 und 3 ist in der Zeichnung mit je

der negativen Anodenspannung bei sämtlichen Thy- 55 einem Diagramm über den betreffenden Thyristoren

ristoren einer Brückenhälfte zu überwachen. dargestellt.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung Das Verfahren gemäß der Erfindung kann z. B. kann die Kommutierung des Wechselrichters auch bei mehreren Wechselrichtern in einphasiger Brükdurch Erfassung der negativen Anodenspannungs- kenschaltung verwendet werden, die als Wschselimpulse bei nur je einem Thyristor jeder Brücken- 60 richtersätze zu einem geregelten Einphasen- oder hälfte überwacht werden, wobei, gleichzeitig zwei Drehstromgerät zusammengefaßt sind. Das Verfah-Thyristoren eines gleichen Brückenzweiges über- ren gemäß der Erfindung ist ferner auch bei Wechselwacht sind. richtern in Drehstrombrückenschaltung anwendbar,

Die Erfindung wird nachfolgend durch ein Aus- desgleichen auch bei Wechselrichtern in Mittelpunktführungsbeispiel beschrieben. Das Ausführungs- 65 schaltung, indem an beiden Thyristoren der Mittelbeispiel bezieht sich auf einen Einphasenwechsel- punktschaltung die negative Anodenspannung überrichter in Brückenschaltung, dessen Prinzipschalt- wacht wird,
bild in der Zeichnung dargestellt ist. Diese Schaltung Als Überwachungseinrichtung ist eine monosiabile

Kippstufe verwendbar, die durch jeden Spannungsimpuls der alternierenden Impulsfolge gekippt wird und bei der die Verzögerungszeit, d. ii. die Zeitdauer, die zum Zurückkippen in den stabilen Zustand benötigt wird, bei Einphasengeräten mindestens gleich S der halben durch die Wechselrichterfreciuenz gegebenen Periodendauer ist. Wenn daher ein negativer Anodenspannungsimpuls ausbleibt oder der betreffende 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 Schaltglied 8 betätigt und der Wechselrichter abgeschaltet wird.

Claims (5)

15 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Kommutierungsüberwachung bei Wechselrichtern, insbesondere Thyristorwechselrichtern, durch Überwachung der Span- ao nung der Kpmmutierungskondensatoren mit Hilfe einer Überwachungseinrichtung, die schon beim Ausbleiben einer einzigen Kommutierung ein Schaltglied betätigt, das die Abschaltung des Wechselrichters bewirkt, dadurch gekenn- as zeichnet, daß bei Wechselrichtern in BrIIkkenschaltung die Kommutierung durch Erfassung der Impulsfolge der negativen Anodenspannung bei sämtlichen Thyristoren einer BrUckenhälfte überwacht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer einphasigen BrUkkenschaltung die negative Anodenspannung eines Thyristors jeder BrUckenhttlfte überwacht wird, wobei die beiden überwachten Thyristoren in demselben Brückenzweig (z. B. 1, 3 oder 2, 4 in A b b. 1 a) liegen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch· die Verwendung bei einphasigen Brückenschaltungen, welche als Wechselrichtersätze zu einem geregelten Einphasen- oder Drehstromgerät zusammengefaßt sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung bei einem Wechselrichter in Drehstrombrückenschaltung.

5. Verfahren nach Anspruch I und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung bei einem Wechselrichter in Mittelpunktschaltung, indem an beiden Thyristoren die negative Anodenspannung überwacht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen