DE19810127C2 - Schaltungsanordnung zum Aufladen von Zwischenkreisen - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Aufladen von Zwischenkreisen

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DE19810127C2
DE19810127C2 DE19810127A DE19810127A DE19810127C2 DE 19810127 C2 DE19810127 C2 DE 19810127C2 DE 19810127 A DE19810127 A DE 19810127A DE 19810127 A DE19810127 A DE 19810127A DE 19810127 C2 DE19810127 C2 DE 19810127C2
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Description

Die Erfindung beschreibt eine Schaltungsanordnung zum Aufladen von Gleichspannungs- Zwischenkreisen in Umrichtern nach Anspruch 1 des Hauptpatents DE 197 10 371 C1. Solche Schaltunganordnungen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und eine Würdigung ist im Hauptpatent enthalten.
Bei Feldtests der Ladeschaltung hat sich gezeigt, daß durch permanentes Zünden der Thyristoren unterschiedlich nach deren Beschaffenheit Verluste entstehen können, die unter Umständen nicht mehr zu vernachlässigen sind.
Die Aufgabe dieser Zusatzerfindung ist es, eine Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 des Hauptpatents DE 197 10 371 C1 zum Laden von Zwischenkreisen in Umrichtern vorzustellen, die elektronisch und verlustleistungsarm zuverlässig arbeitet und bei Dauerbetrieb minimierte Sperrverluste aufweist.
Die Aufgabe wird, ausgehend von der Lehre des Hauptpatents, durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst, eine weitere Ausführungsvariante ist in einem Unteranspruch dargestellt.
Nach dem Stand der Technik gemäß der DE 195 08 348 A1 zünden die Thyristoren synchronisiert zum Netz, das Zündsignal wird an einem variablen Phasenwinkel der Netzspannung ausgegeben. Eine derartige Winkelsteuerung ist jedoch nur notwendig, wenn die Gleichrichterausgangsspannung gesteuert werden soll.
Nach der Aufgabenstellung des Hauptpatents DE 197 10 371 C1 sind die Zündimpulse der einzelnen Thyristoren zueinander versetzt, wobei dieses Impulsmuster fortlaufend unabhängig von der Phasenlage der Netzspannung ausgegeben wird und die Energie für alle Thyristoren mit einem einzigen Übertrager auf die potentialbehaftete Seite übertragen wird.
Zum Überbrücken des Ladezweiges könnten die Thyristoren prinzipiell permanent gezündet werden, dies führt jedoch zu unerwünschten Sperrverlusten. Diese Sperrverluste entstehen, wenn ein Thyristor bei einer negativen Spannung über der Anoden-Kathoden-Strecke gezündet wird.
Die negative Wirkung der Last in Form der Verlustleistung des Thyristors durch den über die Anoden-Kathoden-Strecke gezündeten Thyristor wird durch Ausblenden der Zündimpulse bei einer deutlich negativen Thyristorspannung eliminiert.
Zur Veranschaulichung dieser Aussage wird Fig. 1 herangezogen, in der das Blockschaltbild des Treibers dargestellt wird. Dargestellt ist wiederum ein Blockschaltbild der Thyristoransteuerung analog der Fig. 2 des Hauptpatents, jedoch mit neu festgelegter Numerierung.
Die Stromversorgung des Treibers wird über einen DC/DC-Wandler (1) realisiert. Zusätzlich gegenüber der Schaltung der Fig. 2 im Hauptpatent wird eine Betriebsbereitschaltung (2) vorgesehen. Liegt kein Freigabesignal an der Position "Freigabe" an, dann wird vom Operator das Signal auf "Low" gesetzt.
Das Freigabesignal wird über einen Optokoppler (3) an die Ablauflogik übermittelt. Beachtenswert ist es, daß das Massepotential des Ausgangs des Wandlers (1) identisch ist mit dem der positiven Spannung des Gleichrichterausgangs. Der Massebezug der Steuerlogik eines Umrichters und der der Thyristoren sind hingegen nicht identisch. Das Massepotential des Einganges wurde mit BSS und das des Gleichrichterausganges mit BSU bezeichnet.
Mit einem Taktgeber (4) und einem Dezimalzähler (5) werden zueinander zeitversetzte Rechtecksignale mit einer Einschaltdauer von ca. 10 µs (Q1, Q4, Q7) und einer Frequenz von 10 kHz erzeugt. Diese Pulse werden über Komparatoren und Leistungsverstärker (6) sowie Vorwiderstände (7) auf die Gates der einzelnen Thyristoren (Gate 1, 2, 3) geführt.
Wenn nun die Spannung über dem jeweiligen Thyristor negativ ist, oder kein Freigeabesignal anliegt, werden die Zündimpulse grundsätzlich unterdrückt. Die Phasenlage der Ansteuerimpulse ist unabhängig von der Phasenlage der Netzspannung.
Die Vorteile der erfinderischen Zusatzlösung liegen beider einfachen und somit kostengünstigen aufbauseitigen Realisierbarkeit dieser Anordnung und deren Zuverlässigkeit in der minimierten Verlustleistung des Treibers. Die erfinderische Lösung ist sowohl bei ein- als auch mehrphasigen Umrichtern anwendbar. Die Vorteile der Schaltung nach dem Hauptpatent werden nicht negativ berührt.

Claims (2)

1. Schaltungsanordnung zum Aufladen von Gleichspannungszwischenkreisen nach Anspruch 1 des Hauptpatents DE 197 10 371 C1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristoren über deren Gates (Gate 1, 2, 3) nicht gezündet werden, wenn über der jeweiligen Anoden-Kathoden-Strecke eine negative Spannung von größer 20% der negativen Maximalspannung anliegt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betriebsbereit-Meldung ausgegeben wird, wenn das Freigabesignal anliegt.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19508348A1 (de) * 1995-03-09 1996-09-12 Abb Patent Gmbh Ladeeinrichtung für einen Zwischenkreiskondensator
DE19710371C1 (de) * 1997-03-13 1998-09-03 Semikron Elektronik Gmbh Schaltungsanordnung zum Aufladen von Zwischenkreisen

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DE19508348A1 (de) * 1995-03-09 1996-09-12 Abb Patent Gmbh Ladeeinrichtung für einen Zwischenkreiskondensator
DE19710371C1 (de) * 1997-03-13 1998-09-03 Semikron Elektronik Gmbh Schaltungsanordnung zum Aufladen von Zwischenkreisen

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