DE1961522B2

DE1961522B2 - Gleichstromsteller mit thyristoren

Info

Publication number: DE1961522B2
Application number: DE19691961522
Authority: DE
Inventors: Chuji; Kouzuma Ichiro; Tokio Kawakami
Original assignee: Kabushiki Kaisha Meidensha, Tokio
Priority date: 1968-12-09
Filing date: 1969-12-08
Publication date: 1972-09-21
Also published as: JPS4833804B1; GB1237677A; US3594629A; DE1961522A1

Description

dem Verbraucher 9 Energie zugeführt wird, wird der Hauptthyristor 2 ein- und ausgeschaltet, ohne daß der Rückspeisungsthyristor 11 für die Energierückspeisung eingeschaltet wird. Wenn nun der Hauptthyristor 2 und der Löschthyristor 3 b durch eine Steuerungsschaltung, die in der Abbildung nicht gezeigt ist, eingeschaltet werden, wird von der Gleichstromquelle 1 ein Strom dem Verbraucher 9 über die erste Stromwendungsdrossel 5 α, den Hauptthyristor 2 und die Gleichspannungsdrossel 8 zugeführt. Während dessen wird der Löschkondensator 4 mit einer Spannung aufgeladen, die von der Gleichstromquelle 1 über die erste Stromwendungsdrossel 5 a, den Hauptthyristoi 2, den Löschkondensator 4, den zweiten Löschthyristor 3 ft und die vierte Stromwendungs- drossel 5din derartiger Weise anliegt, daß die Kathodenseite des Hauptthyristors 2 positiv wird. Der zweite Löschthyristor 3 b wird ausgeschaltet, wenn die Stromrichtung durch die Resonanz aus dem Löschkondensator 4 und der ersten sowie vierten Stromwen- so dungsdrossel 5 α und 5 d umgekehrt ist.

Sobald der erste Löschthyristor 3 α durch die Steueningsschaltung eingeschaltet ist, fließt die Ladung des Löschkondensators 4 über die erste Diode 6 a, die erste und die zweite Stromwendungsdrossel 5 α und 5 b sowie den ersten Löschthyristor 3 α ab. Sobald nun die Ladung des Löschkondensators 4, wie erwähnt, abgeflossen ist, wird dieser in einer derartigen Weise wieder aufgeladen, daß die Kathodenseite des ersten Löschthyristors 3 α positiv wird. Diese an dem Löschkondensator 4 bei der Wiederaufladung anliegende Spannung ist höher als die vorherige Ladespannung. Während dieser Wiederaufladungszeit liegt an dem Hauptthyristor 2 eine umgekehrte Vorspannung an. Der Hauptthyristor 2 wird durch die von der Resonanz aus dem Löschkondensator 4 und der ersten sowie zweiten Stromwendungsdrossel 5 α und 5 ft entstehenden Ausgleichsspannung abgeschaltet. An dem ersten Löschthyristor 3 α liegt nun eine umgekehrte Vorspannung an, die von der hohen Wiederaufladespannung des Löschkondensators 4 herrührt. Der Löschthyristor 3 α wird abgeschaltet, sobald die Wiederaufladung des Löschkondensators 4 vollständig ist. Anschließend fließt, wenn der zweite Löschthyristor 3 b von der Steuerungsschaltung eingeschaltet ist, die Ladung des Löschkondensators 4 über den zweiten Löschthyristor 3 ft, die vierte und dritte Stromwendungsdrossel 5 d und 5 c sowie die zweite Diode 6 ft ab. Sobald nun die Ladung des Löschkondensators 4, wie erwähnt, abgeflossen ist, wird der Löschkondensator 4 in derartiger Weise wieder aufgeladen, daß die Kathodenseite des Hauptthyristors 2 positiv wird. Der zweite Löschthyristor 3 ft wird dann abgeschaltet, wenn die Richtung des Stromes durch die von dem Löschkondensator 4 und der vierten und dritten Stromwendungsdrossel 5 d und 5 c herrührenden Resonanz umgekehrt ist.

Sobald nun der Hauptthyristor 2 und der zweite Löschthyristor 3 ft von der Steuerungsschaltung eingeschaltet sind, wird obiger Arbeitszyklus der Schaltung wiederholt. Die Schaltung erlaubt es daher, einen Gleichstrom von erwünschter Größe einem Verbraucher zuzuführen. Hierbei wird der Hauptthyristor 2 in einer bestimmten Weise ein- und ausgeschaltet.

Um nun Energie von dem Verbraucher 9 der Gleichspannungsquelle zuzuführen, wird der Hauptthyristor 2 abgeschaltet und der Rückspeisungsthyristor 11 ein- und ausgeschaltet, wenn nun der der Thyristor 11 für die Energierückspeisung durch eine Steuerschaltung eingeschaltet ist, der Hauptthyristor 2 sowie der zweite Löschthyristor 3 ft ausgeschaltet sind und der Löschkondensator 4 derart geladen ist, daß die Kathodenseite des ersten Löschthyristors 3 α positiv wird, erreicht man, daß die Energie des Verbrauchers 9 in der Gleichspannungsdrossel 8 gespeichert wird. Gleichzeitig fließt die Ladung des Löschkondensators 4 über den zweiten Löschthyristor 3 b sowie die vierte und fünfte Stromwendungsdrossel 5 d und 5 c und die zweite Diode 6 ft ab. An dem Rückspeisungsthyristor 11 für die Energieregenerierung liegt dann eine umgekehrte Vorspannung an und er wird durch die von dem Löschkondensator 4 und der vierten sowie fünften Stromwendungsdrossel 5 c und 5 d erzeugten Resonanz abgeschaltet. Der zweite Löschthyristor 3 ft wird abgeschaltet, wenn der Stromfluß, wie oben erwähnt, in umgekehrter Richtung erfolgt. Die in der Gleichstromdrossel8 gespeicherte Energie wird nun in umgekehrter Richtung der Gleichstromquelle 1 über die erste Diode 6 α zugeführt, wenn der Rückspeisungsthyristor 11 abgeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ι 2

ren, der eine Anordnung zur Rückspeisung der Ener-

Patentanspruch: gie von der Lastseite her auf die Gleichspannungsquelle und normale Drosselspulen ohne Vermagneti-

Gleichstromsteller mit periodisch ein- und aus- sierung aufweist. Bei diesem werden jedoch zwei geschalteten Thyristoren zur Speisung einer mit 5 Löschkondensatoren benötigt (schweizerische Patenteiner Vordrossel versehenen Last und zur Ener- schrift 411 109).

gierückspeisung von der Last in die Gleichstrom- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

quelle, bestehend aus einem zwischen der Last gründe, einen Gleichstromsteller mit Thyristoren und

und der Gleichstromquelle angeordneten, für den der Möglichkeit der Energierückspeisung vorzuschla-

Speisestrom in Durchlaßrichtung gepolten Haupt- io gen, bei dem der Aufwand verringert ist, indem weder

thyristor, einem parallel zur Last angeordneten, eine gesteuerte Vormagnetisierung der Drosselspule

bezüglich aer Lastspannung in Durchlaßrichtung noch zwei Löschkondensatoren erforderlich sind,

gepolten Rückspeisungsthyristor, je einer zu dem Beim eingangs dargestellten Gleichstromsteller wird

Hauotthyristor und dem Rückspeisungsthyristor diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

antiparallel angeordneten Diode und je einer par- 15 die beiden Dioden unmittelbar antiparallel zu dem

alle! zu dem Hauptthyristor und dem Rückspei- Hauptthyristor und dem Rückspeisungsthyristor an-

sungsthyristor angeordneten Reihenschaltung aus geordnet sind und daß in Reihe mit jeder Antiparallel-

einem gleichsinnig wie der Haupt- bzw. Rückspei- schaltung aus Haupt- bzw. Rückspeisungsthyristor

sungsthyristor gepoltcn Löschthyrislor und einem und Diode und in Reihe mit jedem Löschthyristor je

für den Löschkreis des Hauptthyristors und den 20 eine Stromwendungsdrossel angeordnet ist.

Löschkreis des Rückspeisungsthyristors gemein- Als vorteilhaft erweist es sich bei der Erfindung,

samen Löschkondensator, dadurch ge- daß sie mit vier einfachen Stromwendungsdrosseln,

kennzeichnet, daß die beiden Dioden (6a, welche keine fortlaufende Vormagnetisierung benöti-

6 b) unmittelbar antiparallel zu dem Hauptthyri- gen und mit nur einem Löschkondensator auskommt,

stör (2) und dem Rückspeisungsthyristor (11) an- 25 Die Zeichnung dient der weiteren Erläuterung der

geordnet sind und daß in Reihe mit jeder Antipar- Erfindung. Sie zeigt eine spezielle Ausführungsform

aufschaltung aus Haupt- bzw. Rückspeisungs- der vorliegenden Erfindung.

thyristor (2,11) und Diode (6 a, 6 b) und in Reihe In der Figur ist ein Hauptthyristor 2, dessen Anode

mit jedem Löschthyristor (3 a, 3 b) je eine Strom- einer Gleichstromquelle 1 zugewendet ist, mit einer

wendungsdrossel (5 α bis 5 c) angeordnet ist. 30 ersten Stromwendungsdrossel 5 α zu einer Serienschaltung verbunden. Ein erster Löschthyristor 3 α,

der derart eingebaut ist, daß seine Anode der Gleichstromquelle zugewendet ist und eine zweite Stromwendungsdrossel 5 b bilden eine zweite Serienschal-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrom- 35 tung. Ein Ende sowohl der ersten wie auch der zweisteller mit periodisch ein- und ausgeschalteten Thyri- ten Serienschaltung ist jeweils mit dem positiven Pol stören zur Speisung einer mit einer Vordrossel verse- der Gleichstromquelle 1 verbunden. Eine erste Diohenen Last und zur Energierückspeisung von der Last de 6 α ist parallel zu dem Hauptthyristor 2 derart anin die Gleichstromquelle, bestehend aus einem zwi- gebracht, daß sie im Vergleich zum Hauptthyristor 2 sehen der Last und der Gleichstromquelle angeordne- 40 mit umgekehrter Polarität im Stromkreis liegt. Ein ten, für den Speisestrom in Durchlaßrichtung gepolten Löschkondensator 4 ist zwischen den anderen Enden Hauptthyristor, einem parallel zur Last angeordneten, der ersten und der zweiten Serienschaltung angebezüglich der Lastspannung in Durchlaßrichtung ge- bracht. Eine mit ihrer Anode der Gleichstromquelle polten Rückspeisungsthyristor, je einer zu dem zugekehrte zweite Diode 6 b ist mit einem Rückspei-Hauptthyristor und dem Rückspeisungsthyristor anti- 45 sungsthyristor 11 für die Energieregenerierung zu parallel angeordneten Diode und je einer parallel zu einer Parallelschaltung angeordnet, wobei die Polaridem Hauptthyristor und dem Rückspeisungsthyristor tat der beiden Bauelemente einander entgegengesetzt angeordneten Reihenschaltung aus einem gleichsinnig sind. Eine dritte Stromwendungsdrossel 5 c ist zwiwie der Haupt- bzw. Rückspeisungsthyristor gepolten sehen dem negativen Pol der Gleichstromquelle 1 und Löschthyristor und einem für den Löschkreis des 50 einem Ende dieses Parallelschaltkreises angeordnet. Hauptthyristors und den Löschkreis des Rückspei- Das andere Ende dieses Parallelschaltkreises ist mit sungsthyristors gemeinsamen Löschkondensator. dem Löschkondensator 4 an der Seite verbunden, an Eine solche Schaltungsanordnung ist bekannt (deut- welcher auch der Hauptthyristor 2 anliegt. Ein zweiter sehe Auslegeschrift 1 146187). Löschthyristor 3 b, der derart angeordnet ist, daß Bei der bekannten Anordnung werden in den 55 seine Kathode dem negativen Pol der Gleichstrom-Schaltkreisen mit den Dioden vormagnetisierbare quelle 1 zugekehrt ist, sowie eine vierte Stromwen-Drosseln verwendet, die die Entladungen des Lösch- dungsdrossel 5 d sind miteinander zu einer weiteren kondensator verhindern sollen. Die beiden vorma- Serienschaltung verbunden. Diese Serienschaltung ist gnetisierbaren Drosseln erweisen sich als aufwendig, zwischen dem anderen Ende des Löschkondensators 4 da die Vormagnetisierung fortlaufend gesteuert wer- 60 und dem negativen Anschluß der Gleichstromquelle 1 den muß. angeordnet. Über eine Vordrossel 8 ist ferner ein Ver-Es ist weiterhin bekannt, bei einem Gleichstrom- brauch 9 mit dem Ende des Löschkondensators 4 versteller mit Thyristoren zur Aufladung des Löschkon- bunden, an dem auch der Hauptthyristor 2 anliegt, densators Drosselspulen einzusetzen. Bei dieser be- Das andere Ende des Verbrauchers 9 ist direkt mit kannten Schaltungsanordnung erfolgt jedoch keine 65 dem negativen Pol der Gleichstromquelle 1 verbun-Energierückspeisung (Zeitschrift »ETZ-B«, 1963, S. den.

400 bis 403). Die Wirkungsweise dieser Schaltung wird im fol-

Ebenfalls ist ein Gleichstromsteller mit Thyristo- genden erläutert. Wenn von der Gleichstromaueile 1