DE2014348A1 - Stabilisierter Wechselrichter - Google Patents
Stabilisierter WechselrichterInfo
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Description
RELIANCE ELECTRIC AG DIERIKON (Schweiz)
Stabilisierter Wechselrichter
Die Erfindung bezieht sich auf einen stabilisierten Wechselrichter,
der mit Hilfe von durch eine Triggervorrichtung gesteuerten Stromrichtern und einem abgestimmten elektrischen
L-C-Kreis Gleichstrom in insbesondere sinusähnlichen Wechselstrom umformt, indem der Gleichstrom einer Gleichstromquelle
über eine Schwingdrosselspule und die Stromrichter abwechselnd in entgegengesetzter Richtung durch eine von einem Kondensator
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überbrückte Primärwicklung eines Transformators geschickt wird,
und durch entsprechende Belastung einer beliebigen Wicklung des Transformators Wechselstrom-Energie abgeführt wird, wobei
zur Stabilisierung des Ausgangswertes eine Energxerückführung
von der Transformatorseite über Gleichrichter zur Gleichstromseite vorgesehen ist.
Es sind bereits sogenannte Sinusumformer bekannt, die mit Hilfe von gesteuerten Stromrichtern wie Ignitrons und Thyratrons
zusammen mit abgestimmten elektrischen L-C-Kreiseη Sinusspannungen
erzeugen. Solche Umformer oder Wechselrichter können für sehr hohe Leistungen ausgelegt sein und werden z.B.
für Energieübertragung zwischen Gleich- und Wechselstromnetzen, Motorantriebe etc. eingesetzt.
Alle diese Umformer oder Wechselrichter sind mit einem wesentlichen
Nachteil behaftet, der darin besteht, dass infolge von Energiespeicherung in den abgestimmten Kreisen ihre Ausgangsw
spannung stark lastabhängig ist und deshalb entweder komplizierte Regelvorrichtungen notwendig werden, oder diese ausgangsseitig
an ein stabilisiertes Wechselstromnetz angeschlossen sein müssen. Da, wie erwähnt, bei der Erzeugung sinusförmiger
oder sinusähnlicher Wechselspannungen mit Hilfe von abge stimmten Kreisen in Abhängigkeit der jeweiligen Belastung
Strom und Spannungsschwankungen auftreten und bei plötzlichen Laständerungen infolge Energiespeicherung in den zugehörigen
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Induktivitäten und Kapazitäten hohe Spitzenwerte erreicht werden,
besteht die Gefahr, dass Bauelemente des Wechselrichters sowie der angeschlossenen Verbraucher zerstört werden und daher entsprechende komplizierte Schutzvorrichtungen erforderlich
sind.
In neuerer Zeit und hauptsächlich mit der Einführung von
Thyristoren ist man aus diesen Gründen zu sogen. Rechteckumformern übergegangen, bei denen eine Spannungsstabilisierung
auf verhältnismässig einfache Art erreicht werden kann. Da im
Gegensatz zum Sinusumformer Spannungsspitzen und Spannungsschwankungen ohne Rücksicht auf Kurvenformverzerrungen durch
Begrenzung und Energierückführung eliminiert werden können, lässt sich dieser Typ Umformer verhältnismässig leicht regulieren
und anpassen. Damit wird es auch möglich, solche Geräte
innerhalb weiter Belastungsbereiche einzusetzen.
Es ist jedoch in der Praxis sehr oft erwünscht, eine sinusförmige
oder sinusähnliche Spannung zur Verfügung zu haben, womit ein zusätzlicher, Aufwand von Filtervorrichtungen erforderlich wird, was andererseits beträchtliche Verteuerungen, sowie Gewichts- und Volumenzunahme zur Folge hat. Ausserdem weist
der sogen. Rechteckumformer wesentliche zusätzliche Nachteile
auf, wie erhöhte Beanspruchung von Thyristoren, Transformatoren, Kondensatoren und der meisten im Wechselrichter verwendeten
Bauteile. Zudem ergeben sich ein verhältnismässig schlechter
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Wirkungsgrad, erhöhte Störstrahlung und Frequenzbegrenzung nach oben, sowie oft schwierige Anpassungsbedingungen an
induktive Lasten (Motoren etc.). Diese Nachteile treffen auch für Schaltungen mit Transistoren zu. Ausserdem erzeugen Transformatoren
und Drosselspulen bei höheren Frequenzen Geräusche, die bei Rechteckspannungen besonders unangenehm in Erscheinung
treten.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, durch einfache Rückführung stabilisierte Sinuswechselrichter zu bauen. Die Nachteile
eines solchen Systems liegen hauptsächlich in der bedingten Regelträgheit, was sich bei Belastungsänderungen durch mögliche
Ueberschwingvorgänge nachteilig auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen unter allen Betriebsbedingungen stabilisierten, bei beliebiger Last ein-
und ausschaltbaren Wechselrichter zur praktisch lastunabhängigen Umwandlung von Gleichstrom in sinusförmigen oder sinusähn-
W liehen Wechselstrom zu schaffen, der einen optimalen Wirkungsgrad
aufweist und äusserst hohe Spitzenbelastungen ohne Störungen verarbeiten kann, sowie äusserst schnelle interne Regelvorgänge
bewirkt.
Der erfindungsgemässe stabilisierte Wechselrichter ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Energierückführung von einer Transformatorwicklung zur Gleichstromseite unter Zwischenschal-
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tühg von Gleichrichtern über mindestens zwei elektrisch ge*·
trennte, magnetisch gekoppelte Wege erfolgt.
Auf beiliegender Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, welche im folgenden näher erläutert werderU Es zeigen:
Fig» 1 einen Wechselrichter mit Energierückführung über
einen Differentialtransformator
Fig, 2 einen Wechselrichter mit Energierückführung über
eine Differentialdrosselspüle und
Fig* 3 einen Wechselrichter gemäss Fig» 1 mit einer zusätzlichen
Kompensaiionseinrichtung
In der Fig* 1 ist mit + der positive und mit - der negative
Pol einer Gleichstromquelle 30 bezeichnet. Der negative Pol führt
zu den Kathoden von Thyristoren 12 und 14, deren Anoden
Je an einem äusseren Abgriff 24.1 bzw* 24.2 der iPrimärwicklung M eines Transformators 21 mit drei Wicklungen 22^ 23,
24 ahgeschlosseh sind. Diese Abgriffe 24.1, 24*2 sind gleichzeitig
je mit einem der beiden Pole eines Kommutations—Kondensators
13 verbundenν Ein Mittelabgriff 24*3 de* Wicklung 24
ist einerseits über die Wicklung 16 einei· Stihwingär©sselspule
IS mit dem positiven Pol + der Gleichstromquelle 30 verbunden
und andererseits an das eine Ende 19.1 eines aus zwei Wicklungen 18, 19 bestehenden Differentialtransformators 17 angeschlossen.
Das andere Ende 18.1 des Transformators 17 steht mit dem positiven Pol + der Gleichstromquelle 30 in Verbindung.
Die Enden der Wicklung 23 des Transformators 21 sind mit den Anoden von zwei Gleichrichterpaaren 27, 28 verbunden, deren
Kathoden Je mit einem der inneren Wicklungsenden 18.2, 19.2 der beiden Wicklungen 18, 19 des Differentialtransformators
17 in Verbindung stehen. Die Enden der Wicklung 23 des Transformators 21 sind ferner an die Kathoden eines Gleichrichterpaares
26 geführt, dessen Anoden über eine Drosselspule 25 an den negativen Pol - der Gleichstromquelle 30 zurückgeführt
sind. Ein Triggerpulsgenerator 10 beliebiger Bauart ist einerseits mit den Kathoden der Thyristoren 12 und 14 und andererseits
mit deren Steuerelektroden verbunden. An der Wicklung des Transformators 21 ist als Belastung ein Verbraucher 31 angeschlossen.
Der beschriebene Wechselrichter arbeitet wie folgt: Der aus der Gleichstromquelle 30 kommende Gleichstrom wird nach konventioneller
Art durch die Thyristoren 12, 14 mit Hilfe der angezapften Wicklung 24 des Transformators 21 und mit Hilfe
des Kommutations-Kondensators 13 abwechslungsweise unterbrochen
und durch die Wicklung 22 des Transformators 21 dem Ver-
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- 7-. 20U348
braucher 31 zugeführt. Durch Resonanzverhalten zwischen der Induktivität der Schwingdrosselspule 15 und der Kapazität
des Kommutations-Kondensators 13 wird durch den, durch die
jeweils eingeschaltete Wicklungshälfte der Wicklung 24 fliessenden Strom am Ausgang des Transformators 21 eine sinusförmige
oder sinusähnliche Spannung, bzw. Strom erzeugt. Durch das periodische, abwechslungsweise Oeffnen und Schliessen der
Thyristoren 12 und 14 und bedingt durch den Mittelabgriff
24.3 an der Wicklung 24 des Transformators 21 wird der Kommutations-Kondensator
13 periodisch in wechselnder Richtung über die Stromquelle 30 mit dem in diesem Anwendungsbeispiel
auf das Vierfache herauftransformierten Kapazitätswert der Schwingdrosselspule 15 zu einem Resonanzkreis verbunden. Dadurch
entsteht ein periodischer Schwingungsvorgang, der von
der Gleichstromquelle 30 her Energie in den Transformator 21
überführt, die zum Teil z.B. durch dessen Wicklung 22 an den
Verbraucher 31 abgeführt wird.
Nach physikalischen Gesetzen pendelt sich die Spannung in
einem solchen L-C-Kreis bei periodischem gegenpoligem Zu- und
Abschalten der genannten Gleichstromquelle 30 mit Hilfe der
Thyristoren 12 und 14 in Abhängigkeit der Kreisverluste und
Belastung 31 zu verschiedenen Werten auf. Infolgedessen kann die Ausgangsspannung je nach Belastung, d.h. je nach Kreisgüte
für praktische Bedingungen den Verhältniswert von 10 : 1 leicht überschreiten, wenn nicht zum vornherein spezielle Stabilisierungsvorkehrungen
getroffen werden.
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Die vorgesehene Regelvorrichtung ermöglicht nun solche Spannungsschwankungen
mit schnellster Reaktionsfähigkeit auszugleichen (z.B. innerhalb 1/2 Periode der Schaltfrequenz), ohne
dabei die sinusförmige oder sinusähnliche Spannungscharakteristik zu beeinträchtigen oder freiwerdende gespeicherte Energie
durch Verlustglieder in Wärme umzusetzen. Diese Regelung
findet durch Energierückführung von der Wicklung 23 des Ausgangstransformators 21 her statt, indem dieselbe gleichgerichtet
und einerseits über das Gleichrichterpaar 26 und die Drosselspule 25 auf den negativen Pol - der Stromquelle 30
zurückgeführt wird und andererseits über die Diodenpaare 27, 28 in zwei Stränge aufgeteilt, über die Wicklungen 18, 19
des Differehtialtransformators 17 auf den positiven Pol + der Stromquelle 30 und auf den Mittelabgriff 24.3 der Wicklung
24 von Transformator 21 zurückgeführt wird.
Diese Regelunganordnung schafft durch Energierückführung und gleichzeitiger Energieverteilung auf zwei oder mehrere Punkte
innerhalb der Regelkette Bedingungen, die einem idealen Regelvorgang nahekommen. Dabei kann diese Energierückführung anstatt
von einer separaten Wicklung 23 des Transformators 21 her auch ohne weiteres direkt von entsprechenden Abgriffen der
Primärwicklung 24 des Transformators 21 erfolgen und die Stromverteilung statt über den Differentialtransformator 17 auch
über eine Differentialdrosselspule, wie dies im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 dargestellt ist, geleitet werden.
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In der Fig. 2 ist die Gleichstromquelle mit 130 bezeichnet.
Der negative Pol - der Gleichstromquelle 130 ist über die
Wicklung 116 einer Schwingdrosselspule 115, mit den Kathoden von Thyristoren 112, 114, verbunden, deren Anoden wieder je
mit einem der beiden Enden der Primärwicklung 124 eines aus
den beiden Wicklungen 124, 122 bestehenden Transformators
121 und je mit einem der beiden Pole eines Kommutations-Kondensators 113 verbunden sind. Der positive Pol + der Gleichstromquelle ist hier direkt an einem Mittelabgriff 124.1 der Primärwicklung 124 angeschlossen. Es ist wieder ein Trigger- ^ impulsgenerator 110 vorgesehen, der einerseits mit den Kathoden und andererseits mit den Steuerelektroden der Thyristoren 112, 114 in Verbindung steht. An der Sekundärwicklung 122 des Transformators 121 ist ein Verbraucher 131 angeschlossen.
Der negative Pol - der Gleichstromquelle 130 ist über die
Wicklung 116 einer Schwingdrosselspule 115, mit den Kathoden von Thyristoren 112, 114, verbunden, deren Anoden wieder je
mit einem der beiden Enden der Primärwicklung 124 eines aus
den beiden Wicklungen 124, 122 bestehenden Transformators
121 und je mit einem der beiden Pole eines Kommutations-Kondensators 113 verbunden sind. Der positive Pol + der Gleichstromquelle ist hier direkt an einem Mittelabgriff 124.1 der Primärwicklung 124 angeschlossen. Es ist wieder ein Trigger- ^ impulsgenerator 110 vorgesehen, der einerseits mit den Kathoden und andererseits mit den Steuerelektroden der Thyristoren 112, 114 in Verbindung steht. An der Sekundärwicklung 122 des Transformators 121 ist ein Verbraucher 131 angeschlossen.
Die Energierückführung erfolgt hier über zwei Dioden 126, deren
Kathoden je an einem von zwei in Bezug auf den Mitteläbgriff symmetrisch an der Wicklung 124 des Transformators 121 s.
angeordneten Abgriffen 124.2, 124.3 angeschlossen sind, eine ^
Drosselspule 125 und eine aus den zwei Wicklungshälften 118,
119 bestehenden Diffeferttialdi-osselspule 117. Die Drosselspüle
125 steht einerends mit den Anoden der Dioden 126 in Verbindung und ist andererends an die gegenpolige Verbindung der .
beiden Wicklungshälften 118, 119 der Differentialdrosselspule 117 angeschlossen. Die äusseren Enden der Wicklühgshälften
118, 119 sind je über eine-Diode 127 an eines der Wicklungs-
118, 119 sind je über eine-Diode 127 an eines der Wicklungs-
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enden der Schwingdrosselspule 115 angeschlossen, wobei die Anoden dieser Dioden 128, 129 mit diesen Wicklungsenden verbunden
sind.
In den beiden in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen besteht die Regelvorrichtung im wesentlichen aus
einer Gleichrichteranordnung 26, 27, 28 bzw. 126, 127 einer Drosselspule 25 bzw. 125 und einer Diffential-Spulenanordnung
17 bzw. 117. Mit dieser Regelvorrichtung soll erreicht werden, ™ dass sich die Ausgangsspannung an der Transformatorwicklung
22 bzw. 122 proportional zur Eingangsgleichspannung verhält und. zwar möglichst unabhängig vom Belastungszustand bzw. von
Belastungsänderungen durch den Verbraucher 31 bzw. 131. Folglich muss dafür gesorgt werden, dass überflüssige oder durch
Belastungsänderungen frei werdende oder auch zunehmende Energie rückgeführt bzw. deren Rückführung sofort aufgehoben werden
kann, wobei zur Vermeidung von Kurvenverzerrungen die gleichmässige, möglichst verzögerungsfreie, spannungsproportionale
Energierückführung über eine Periodendauer eine wesentliche Voraussetzung ist.
Im Grunde genommen kann ein Wechselrichter dieser Bauart auch dadurch stabilisiert werden, dass Energie entweder auf die
Punkte A-B oder A-C zurückgeführt wird. Es muss dabei vorausgesetzt werden, dass die Drosselspule 25 bzw. 125 im Vergleich
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zur Schwingdrosselspule 15 bzw. 115 bedeutend weniger Induktivität
aufweist und nur so gross bemessen sein soll, dass perio-
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dische Stromstösse von den Gleichrichterpaaren 26, 27, 28 bzw.
126, 127 herrührend, ausgeglichen und nicht die Spitzen der vorhandenen Sinuswelle abgeschnitten werden.
Beide Methoden, Energie auf die Punkte A-B oder A-C zurückzuführen,
weisen gewisse Vor- und Nachteile auf, sodass in
keinem Fall damit eine für alle Umstände befriedigende Lösung erreicht werden kann. Die Stromrückführung auf Punkt B bewirkt
eine vollständige, jedoch relativ langsame dynamische m Stabilisierung des Systems und bietet ein Minimum von Kurvenverzerrung,
Jedoch entstehen im Falle von schnellen dynamischen Vorgängen wie z.B. bei plötzlichem Entfernen der Last 31, infolge
Energiespeicherung in der Schwingdrosselspule 15 bzw. 115 oder im Kommutations-Kondensator 13 bzw. 113 Spannungsspitzen, die eine Zerstörung des Wechselrichters verursachen
könnten. Infolge einer relativ hohen Impedanz der Schwingdrosselspule
15 bzw. 115 wird der plötzliche Energieausgleich verhindert,
denn es ist nicht nur nötig, jede fremde Energiezu- A fuhr von der Gleichstromquelle her zu drosseln, sondern auch
gespeicherte Energie bis zu ihrem vollständigen Verbrauch innerhalb
des Systems ungehemmt zirkulieren zu lassen. Dies hingegen ist nur möglich, wenn die Rückführung auf den Punkt C
erfolgt und damit der Effekt der in Serie liegenden Schwingdrosselspule
15 bzw. 115 aus dem Rückführungskreis ausgeschaltet wird» Hervorgerufen jedoch durch den Resonanzeffekt zwischen
der Kapazität des Kommutations-Kondensators 13 bzw. 113
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und der Induktivität der Schwingdrosselspule 15 bzw. 115 entstehen
an diesem Punkte hohe Spannungsspitzen doppelter Umformerfrequenz.
Dadurch würden dieselben auf den Rücklaufstrom des Stabilisierungssystems einwirken und am Umformer-Ausgang
beträchtliche Verzerrungen der sinusförmigen oder sinusähnlichen Spannung hervorrufen.
Die Erfindung bezweckt die Eliminierung der obgenannten Nachteile beider Rückführungsmethoden, d.h. die Rückführung gleichzeitig
auf beide Punkte B und C oder in die Nähe dieser Punkte zu führen, und zwar so, dass deren nachteiligen Einwirkungen
auf die Rückführung aufgehoben werden und sich nur deren obgenannte Vorteile auswirken. Dies kann dadurch erreicht werden,
dass diese Rückführung auf zwei getrennten Wegen wie in Fig. 1 über den Differential-Transformator 17 mit sehr kleiner
Impedanz und den in Gegenpolarität angeschlossenen Wicklungen 18 und 19 erfolgt, wobei die Trennung und die Vermeidung
eines Kurzschliessens der Punkte B und C durch die Diodenpaare
27 und 28 erfolgt. Weiterhin kann dies aber auch gegemäss Fig. 2 durch eine Differentialdrosselspule 117 über
ihre Wicklungsteile 118, 119 erfolgen, oder auch durch weitere Kombination solcher Schaltelemente erreicht werden. Diese
Schaltung hat zur Folge, dass Spannungsspitzen, die sich periodisch zwischen den Punkten B und C aufschaukeln, sich
nicht auf die Energierückführung auswirken können und sich
somit eine gleichmässige Verteilung des Rückführungsstromes
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durch die Einwirkung des Differentialtransformators 17 bzw.
der Differentialdrosselspule 117 einstellt und eine ungehinderte
Zirkulation freiwerdender, gespeicherter Energie zwischen
Wechselrichterausgang und dessen gleichstromseitigen Eingang stattfinden kann.
Weiterhin ist es möglich, durch die dem System anhaftende
schnelle Reaktionsfähigkeit am Ausgang des Wechselrichters
Belastungsänderungen mittels Phasenanschnittsteuerung vorzu- ·
nehmen, wie dies üblicherweise in der Starkstromtechnik z.B.
mit Hilfe von Thyristoren praktiziert wird, jedoch bei
Wechselrichtern üblicher Bauart Schwierigkeiten verursacht. Dabei kann je nach Schaltung, dem Verwendungszweck entsprechend
die Wechselstromcharakteristik beibehalten werden, oder es kann mit demselben Aufwand direkt Gleichstrom erzeugt werden.
Es ist ein wesentlicher Vorteil dieses Wechselrichterprinzi-*
pes, dass es sich dazu eignet, die Erfindung in dem Sinne zu
erweitern, dass die am Wechselrichterausgang durch gesteuerte Gleichrichter erzeugte Gleichstromkomponente zur Eingängsgleichstromquelle
zurückgeführt und derselben addiert werden kann, um damit vom Wechselrichterausgang her Spannungsschwankungen
dieser Gleichstromquelle auszugleichen. Auf diese Weise können ebenfalls alle zusätzlichen im Wechselrichter und
den zugehörigen Komponenten auftretenden Spannungsabfälle
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automatisch kompensiert werden. Die Art des automatischen Ausgleiches erfolgt in Abhängigkeit des Abgriffspunktes der
die gesteuerten Ventile beeinflussenden Referenzspannung. Ein auf der Grundschaltung von Fig. 1 basierendes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 gezeigt, wobei jedoch erwähnt werden
muss, dass sich andere Schaltungskombinationen im Sinne der Erfindung ausführen lassen.
In der Fig. 3 ist die Gleichstromquelle mit den positiven und negativen Polen + und - mit 230 bezeichnet. Der negative Pol führt
über die Parallelschaltung einer Diode 241 mit einem Kondensator 242 zu den Kathoden von Thyristoren 212, 214, deren
Anoden je mit einem äusseren Abgriff der Primärwicklung 224 des Transformators 221 und je mit den beiden Polen des
Kommutations-Kondensators 213 verbunden sind. Ein Mittelabgriff 224.1 der Wicklung 224 ist einerseits über die Wicklung
216 einer Schwingdrosselspule 215 mit dem positiven Pol + der ^ Gleichstromquelle 230 verbunden und andererseits an das eine
Ende 219.1 eines aus zwei Wicklungen 218, 219 bestehenden Differentialtransformators 217 angeschlossen. Das andere Ende
218.1 des Transformators 217 steht mit dem positiven Pol + der Gleichstromquelle 230 in Verbindung.
Die Enden der Wicklung 223 des Transformators 221 sind mit den Anoden von zwei Gleichrichterpaaren 227, 228 verbunden, deren
Kathoden je mit einem der inneren Wicklungsenden 218.2, 219.2
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M^-H- - is - 20H348
der beiden Wicklungen 218, 219 des Differentialtransformators
217 in Verbindung stehen. Die Enden der Wicklung 223 des
Transformators 221 sind ferner an die Kathoden eines Gleichrichterpaares
226 geführt, dessen Anoden über eine Drosselspule ;225 an den negativen Pol - der Gleichstromquelle 230
zurückgeführt sind. Ein Triggerpulsgenerator 210 beliebiger
Bauart ist einerseits mit defl Kathoden der Thyristoren 212
und 214 und andererseits mit deren Steuerelektroden verbunden.
An der Wicklung 222 des Transformators 221 ist als Belastung
ein Verbraucher 231 angeschlossen.
Eine weitere Wicklung 225 des Transformators 221 ist mit den
Anoden eines Diodenpaares 244 und mit den Kathoden eines Thyristorpaares
243,sowie mit je einem Pol einer Phasenanschnittautomätik 240 verbunden, wobei deren Gegenpol zu je einer
Steuerelektrode des Thyristorpaares 243 führt. Andererseits ist die Phasenanschnittautomatik 240 eingangsseitig mit der
Wicklung 222 des Transformators 231 verbunden. Die Kathoden des Diodenpaares 244 führen über eine Drosselspule 245 auf den
negativen Pol - der Gleichstromquelle 230, Die Anoden des Thyristorenpaares 243 sind an die Kathoden der Thyristoren
212, 214 angeschlossen. ;; .-.·.;
Durch diese Schaltungsanordnung ist es möglich, die Ausgangsspannung
des Wechselrichters zu regulieren und zu stabilisieren,
ohne dass deren K%rvehform im Wesentlichen verändert wird.
109842^763 /
Es ist ebenfalls bei nachfolgender Gleichrichtung, also für den Fall eines Gleichstrom-Gleichstrom Umformers ausschlaggebend,
die Original-Kurvenform der am Wechselrichter auftretenden Spannung möglichst beizubehalten, um die der so
entstandenen Gleichspannung überlagerten Wechselspannungskomponente möglichst niedrig zu halten. Dies ist wie schon erwähnt,
bei direkter Phasenanschnittsteuerung infolge der auftretenden, kurzen Strompulse nicht möglich. Diese Feststellung
gilt für Wechselrichter mit sinusförmiger, oder z.B.
trapezförmiger Ausgangscharakteristik. Es gilt also im Grunde ebenfalls die Feststellung, dass sich durch Rückführung einer
durch z.B. mit Thyristoren geregelten Gleichspannungskomponente eine Ausgangsregelung erzielen lässt, die für den
Wechselrichter selbst, sowie für den Gleichstrom-Gleichstromwandler wesentliche Vorteile zu bieten hat.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Wechselrichterschaltungen sind lediglich als Schaltbeispiele zu betrachten, denn es
ist möglich, durch andere Kombinationen der Regelglieder, unter Beibehaltung des Prinzipes der Stromverteilung denselben
Effekt zu erzielen. Es ist ohne weiteres möglich, dasselbe Prinzip auf Abwarten dieses Wechselrichters anzuwenden,
ohne dessen Funktionsweise zu verändern, so zum Beispiel auf sogen. Brückenumformer. Die erfindungsgemäss Regelungseinrichtung
eignet sich zur Stabilisierung von Wechselrichtern beliebiger Kurvenform der Ausgangsspannung. Dabei sei darauf
109842/0763 A
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Rechteokumformer erhält.
Hi» Hi Pf ^e, PHRM 1 HB^ -P ^R¥§Mt; Öflft SMftp
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verständlich können mehrere Einheiten solcher Weehseleichter,
fjir den Aufbau eines, Mehrphasensystems, zus.aramenge.ßchaltet
BAD ORIGINAL
Claims (6)
- PATENTANSPRUECHEr 1.J Stabilisierter Wechselrichter, der mit Hilfe yon durch eine Triggervorrichtung gesteuerten Stromrichtern und einem abgestimmten elektrischen L-C-Kreis Gleichstrom in insbesondere sinusähnlichen Wechselstrom umformt, indem der Gleichstrom einer Gleichstromquelle über eine Schwingdrosselspule und die Stromrichter abwechseln in entgegengesetzter Richtung durch eine von einem Kondensator überbrückte Primärwicklung eines Transformators geschickt wird, und durch entsprechende Belastung einer beliebigen Wicklung des Transformators Wechselstrom-Energie abgeführt wird, wobei zur Stabilisierung des Ausgangswertes eine Energierückführung von der Transformatorseitö über Gleichrichter zur Gleichstromseite vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet.5 2,2AUBAD- 19 - 201 A348 - 2. Stabilisierter Wechselrichter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ■ dass die magnetische Kopplung der elektrisch getrennten Rückiührungswege durch einen mindestens einem Wicklungsteil der Spule (16) der Schwingdrossel (15) parallel geschalteten Differentialtransformator (17) realisiert ist, an dessen inneren gegenpoligen Anschlüssen (18.2, 19.2) je ein Rückführungsweg liegt.
- 3. Stabilisierter Wechselrichter nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e η η ζ e ic h η e t, dass die magnetische Kopplung der elektrisch getrennten Rückführungswege durch einen mindestens einem Wicklungsteil der Spule (116) der Schwingdrossel (115) parallel geschalteten Differentialdrossel (117) mit mindestens zwei Spulenabschnitten (118, 119) realisiert ist über welche je ein Rückführungsweg f ührt. '
- 4. Stabilisierter Wechselrichter nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch g e ke η η ζ e i c h η e/t, ; , dass die Energierückfühx'ung von einer separaten Sekundärwicklung (23) des Transformators (21) aus erfolgt. .
- 5. Stabilisierter Wechselrichter nach Patentanspruch 1, 2 und-.3, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, ' dass die Energierückführung von der Primärwicklung (124) des Transformators (21) aus erfolgt.109842/07632ÜU348
- 6. Stabilisierter Wechselrichter nach Patentansprüchen 1-5,
dadurch gekennzeichnet,dass am Transformator (221) Wechselspannung angezapft, gleichgerichtet und in Reihe mit der eingangsseitigen Gleichstromquelle (230) geschaltet ist, wobei diese Spannung zu Kompensationszwecken mit Hilfe von gesteuerten Stromrichtern (243) nach Wunsch regulierbar ist.Le e rs e i t e
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CH489369A CH505498A (de) | 1969-03-26 | 1969-03-26 | Stabilisierter Wechselrichter |
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