DE2117602A1 - Converter arrangement consisting of several half-controlled converter bridges - Google Patents

Converter arrangement consisting of several half-controlled converter bridges

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DE2117602A1
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Ratibor Dipl.-Ing.; Jäger Amandus; Wettingen; Winter Peter DipL-Ing. Baden; Winkler Kurt Dipl.-Ing. Oberehrendingen; Zwahlen Robert Neuenhof; Hadzi-Manovic (Schweiz). M
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BBC Brown Boveri France SA
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    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/162Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration
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Description

Sn/osSn / os

Stromrichteranordnung bestehend aus mehreren halbgesteuertenConverter arrangement consisting of several semi-controlled

StromrichterbrückenConverter bridges

Für die Steuerung von Einphasen - Wechselstrom - Triebfahrzeugen mit Thyristoren werden &ur Zeit vorwiegend asymmetrischhalbgesteuerte Strcmrichterbrücken verwendet.For the control of single-phase alternating current traction vehicles with thyristors, asymmetrical semi-controlled ones are predominantly used Converter bridges used.

Nachteilig ist, dass diese Stromrichter bei Teilaussteuerung viel Blindleistung aufnehmen und dabei auch starke Oberwellen im Hetzstrom verursachen.The disadvantage is that these converters take up a lot of reactive power when partially driven and also have strong harmonics cause in the rush current.

Dieser in der Fahrleitung zufliessende und über die Fahrschienen (bei Bahnen) abfliessende, stark oberwellenhaltige Strom wirkt nun induktiv auf die zumeist in geringer Entfernung parallel verlaufenden Fernmeldekabel!!. Dies ergibt starke Geräusche imThis flowing in the contact line and over the rails (in the case of railways) flowing, strongly harmonic-containing current has an effect now inductively on the telecommunication cables, which mostly run in parallel at a short distance !!. This results in loud noises in the

Telefon, otörungen irn Fernschreib-Vorkehr und beeinflusst Pernsteueranla^en. Telephone, malfunctions in the telex precaution and influences Pernsteueranla ^ s.

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Es werden deshalb in der Regel nur Triebfahrzeuge kleiner Leistung mit einer einsigen Brücke ausgerüstet. Bei leistungsfähigen Triebfahrzeugen setzt man mehrere, in Folgeschaltung betriebene Stromrichterbrücken ein, wodurch nur ein Bruchteillder Gesamtleistung im Phasenanschnitt bei ungünstigem Leistungsfaktor umgesetzt wird und die entstehenden Oberwellen mit Filterelementen genügend abgeschwächt werden können.As a rule, therefore, only low-power locomotives are used equipped with a single bridge. In the case of high-performance locomotives, several are used, operated in series Converter bridges, which means only a fraction of the total power is implemented in the phase control with an unfavorable power factor and the resulting harmonics with filter elements can be weakened sufficiently.

Bekannt ist es, mehrere halbgesteuerte Brücken gleichstromseitig ™ in Serie zu schalten. So existieren z.B. in Japan Lokomotiven mit Jj Brücken in Serie.It is known to connect several half-controlled bridges in series on the DC side ™. For example, there are locomotives in Japan with Jj bridges in series.

Bedeutende Nachteile dieser bekannten Schaltungsart sind jedoch darin zu sehen, dass erstens der Transformator kompliziert aufgebaut ist, da er mehrere galvanisch getrennte und möglichst gut entkoppelte Sekundärwicklungen benötigt und dass zweitens vieleSignificant disadvantages of this known type of circuit, however, can be seen in the fact that, firstly, the transformer has a complicated structure is because it requires several galvanically isolated and as well decoupled secondary windings as possible and, secondly, many

>und Dioden
Thyristoren^mit relativ kleiner Sperrspannung erforderlich sind.
> and diodes
Thyristors ^ with a relatively small reverse voltage are required.

Letzteres ist sehr unwirtschaftlich, da es heute keine Schwierig- W ^nd DiodenThe latter is very uneconomical, as there are no difficult- W ^ nd diodes today

keiten bereitet, Thyristoren^ für hohe Sperrspannungen zu bauen.prepares thyristors ^ for high reverse voltages to build.

Ein weiterer Nachteil ist dadurch begründet, dass bei Vollaussteuerung die Kommutierung langsam erfolgt, weil die treibende Wechselspannung klein ist (das bringt eine Vergrösserung der Kommutierungsblindleistung).Another disadvantage is due to the fact that at full level the commutation takes place slowly because the driving alternating voltage is small (this increases the Commutation reactive power).

.zunächst.first

Um die vorgenannten Nachteile su vermeiden, wurde*eine wechselstron-In order to avoid the aforementioned disadvantages, * an alternating current

seitige Reihenschaltung mit Folgesteuerung vorgeschlagen, deren Funktion schematisch an Hand Fig. 1 kurz erläutert wird.proposed series connection with sequential control, the function of which is briefly explained schematically with reference to FIG.

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In dieser Figur ist mit 1 ein Stromrichtertransformator bezeichnet, 2 und 2 sind Dioden und mit 3,3' bis 6,6' sind Thyristoren gekennzeichnet. Die Steuerschaltung ist nicht besonders dargestellt.In this figure, 1 denotes a converter transformer, 2 and 2 are diodes and 3.3 'to 6.6' are thyristors. The control circuit is not specifically shown.

Um die Ausgangsspannung von Null bis Maximum kontinuierlich einzustellen, vrerden zunächst die Thyristoren 3 und 31 auf gesteuert, dann 4 und 4', 5 und 5' und schliesslich 6 und 6'. Dabei ist zu verstehen dass die Thyristoren 3, ^, 5, 6 z.B. jeweils während der positiven Halbwelle und die Thyristoren 31, 4' ,5* ,6' während der negativen Halbwelle arbeiten. So fliesst z. B. der Strom bei einer Halbwelle von Plus über den Verbraucher nach Minus, von dort über die Diode 2', die Transformatorsekundärwicklung und den Thyristor 6 zurück nach Plus. Bei der anderen Halbwelle von Plus, Verbraucher, Minus, Thyristor 6', Transformatorsekunkärwicklung und Diode 2.In order to continuously adjust the output voltage from zero to maximum, first the thyristors 3 and 3 1 are switched to open, then 4 and 4 ', 5 and 5' and finally 6 and 6 '. It should be understood that the thyristors 3, ^, 5, 6, for example, each work during the positive half-wave and the thyristors 31, 4 ', 5 *, 6' during the negative half-wave. So z. B. the current at a half-wave from plus via the consumer to minus, from there via the diode 2 ', the transformer secondary winding and the thyristor 6 back to plus. For the other half-wave of plus, consumer, minus, thyristor 6 ', transformer secondary winding and diode 2.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Schaltung liegt jedoch darin, dass jeder Thyristorzweig für den vollen Strom und die maximale Sperrspannung bemessen sein muss.A major disadvantage of this circuit, however, is that each thyristor branch for the full current and the maximum reverse voltage must be measured.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Bekannten zu beseitigen.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the known.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an eine mit Anzapfungen ausgeführte erste Sekundärwicklung eines StromrichterstransformatorR zumindest zwei weehselstrommässig in Reihe geschaltete, halbr.esteuerte StromrichterbrückenThis object is achieved according to the invention in that a first secondary winding of a converter transformer R, designed with taps, has at least two alternating currents semi-controlled converter bridges connected in series

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angeschlossen sind, wobei eine Mittelanzapfung der ersten Sekundärwicklung an die Verbindung zwischen Anode und Kathode der nicht steuerbaren Halbleiterventile geführt ist, welche den allen diesen halbgesteuerten Stromrichterbrücken gemeinsamen ungesteuerten 3rückenteil darstellen und dass weiterhin zu diesen wechselstrommässig in Reihe, jedoch gleichstrommässig parallel liegenden halbgesteuerten Stromrichterbrücken eine weitere gleichstrommässig in Reihe geschaltet ist, Vielehe, an eine zweite Sekundärwicklung des Stromrichtertransformators angeschlossen ist.are connected, with a center tap of the first secondary winding to the connection between the anode and Cathode of the non-controllable semiconductor valves is guided, which all these semi-controlled converter bridges represent common uncontrolled 3 back part and that continue to these alternating current in series, but direct current half-controlled converter bridges lying in parallel, another one is connected in series with direct current, plural marriage, to a second secondary winding of the converter transformer connected.

Als besonderer Vorteil der Erfindung ist anzusehen, dass nur zwei galvanisch getrennte Sekundärwicklungen eines Stromrichtertransformators benötigt werden. Gegenüber zwei gleichstrommässig in Serie geschalteten halbgesteuerten Brücken (wobei auch nur zwei Sekundärwicklungen erforderlich wären) ergibt die erfindungsgemässe Stromriehteranorndung zudem noch eine wesentliche Verbesserung des Leistungsfaktors sowie eine erhebliche Reduktion der Oberwellen im Netzstrom-rA particular advantage of the invention is to be seen in the fact that only two galvanically separated secondary windings of a converter transformer are needed. Compared to two direct current Semi-controlled bridges connected in series (with only two secondary windings also being required) results in the inventive Stromriehteranorndung also a significant improvement in the power factor and a significant reduction of the harmonics in the mains current-r

Wenn nach einer bevorzugten Ausführungsform die erste und zweite Sekundärwicklung mit gleicher Gesamtwindungszahl ausgeführt sind, lässt sich die Steuerschaltung einfacher verwirklichen.If, according to a preferred embodiment, the first and second Secondary winding are designed with the same total number of turns, the control circuit can be implemented more easily.

Empfehlenswert ist es, die erste Sekundärwicklung nur mit einer Mittelanzapfung auszubilden. Es können daran zwar lediglich zwei wechselstrommässig in Reihe geschaltete,]It is recommended that the first secondary winding only have a center tap. It can only do so two alternating current connected in series,]

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Stromrichterbrücken angeschlossen v/erden, jedoch zeichnet sich die Anordnung (inclusive Steuerschaltung) durch eine günstige Einfachheit aus.Converter bridges connected v / earth, but the arrangement (including control circuit) is characterized by a favorable Simplicity.

Eine erhebliche Herabsetzung des Oberwellenanteiles im Netzstrom ohne Vergrößerung des Blindstrombedarfs ist gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung durch das Einschalten einer Drosselspule in den voη der Mittelansapfung wegführenden Leitungszug möglich.A considerable reduction in the harmonic content in the mains current without increasing the reactive power requirement is according to a further advantageous embodiment by switching on a choke coil in the voη leading away from the central tap Cable run possible.

Wenn die erste Sekundärwicklung mit Anzapfungen nach 1/4 und 1/2 ihrtjr Gesamtwindungszahl versehen ist, können drei halbgesteuerte Stromrichterbrücken- wechselstrommässig in Reihe geschaltet werden. Das ergibt eine v/eitere Verringerung der Oberwellen.If the first secondary winding is provided with taps after 1/4 and 1/2 of its total number of turns, three semi-controlled Converter bridges can be connected in series in terms of alternating currents. This results in a further reduction in Harmonics.

Hier ist es empfehlenswert, in den nach 1/4 der Gesamtwindungszahl wegführenden Leitungszug eine Drosselspule einzuschalten.Here it is recommended to use after 1/4 of the total number of turns to switch on a choke coil leading away from the cable run.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing shown in simplified form.

Es zeigt :It shows :

Fig. 1 eine zum Stande der Technik zu zählende Anordnung,1 shows an arrangement belonging to the state of the art,

Pig. 2 eine Ausführungsform der Erfindung,Pig. 2 an embodiment of the invention,

Fig. 3 eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 2, Fig. 3 shows a modification of the arrangement of Fig. 2,

Fig. 4a ein Spannungs-Zeit Diagramm, FIG. 4a is a voltage-time diagram,

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Fig. 4b ein Strom-Zeit-Diagramm,
Fig. 5 eine Steuerschaltung.
4b shows a current-time diagram,
Fig. 5 shows a control circuit.

Gemäss Fig. 2 bedeuten die Bezugsziffern folgendes: 7 einen Stromrichtertransformator mit einer ersten Sekundärwicklung 7a und einer zweiten Sekundärwicklung 7b, 8,9,10 und 11 Dioden, 12,13, 14, 15, 16 und 17 Thyristoren und 18 eine Drosselspule. Mit FL ist ein Lastwiderstand angedeutet, der von einem Strom I durchflossen ist. S bezeichnet eine Verbindung und U7 ist die Gesamtspannung der ersten Sekundärwicklung.According to FIG. 2, the reference numbers mean the following: 7 a converter transformer with a first secondary winding 7a and a second secondary winding 7b, 8,9,10 and 11 diodes, 12,13, 14, 15, 16 and 17 thyristors and 18 a choke coil. A load resistance through which a current I flows is indicated by FL. S denotes a connection and U 7 is the total voltage of the first secondary winding.

In Fig. 3 ist 7a' eine abgewandelte erste Sekundärwicklung des Stromrichtertransformators 7 und mit 20,21 sind Dioden bezeichnet. Mit den Bezugsziffern 22, 23, 24, 25, 26 und 27 sind Thyristoren versehen.In Fig. 3, 7a 'is a modified first secondary winding of the converter transformer 7 and 20, 21 are referred to as diodes. Reference numerals 22, 23, 24, 25, 26 and 27 are Thyristors provided.

In Fig. 4a und 4b sind die Zeitachsen durch t gekennzeichnet.In FIGS. 4a and 4b, the time axes are identified by t.

Die Bedeutung der Bezugsziffern in Fig. 5 ist wie folgt: 30,31, 33,34,49,50,51,52,53 und 54 sind Widerstände, 32 ist ein Operationsverstärker, 35,26,37,38 sind Komparatoren (Pegeldetektoren), 39,40,41 sind bistabile Kippstufen* Mit den Bezugszeichen 42, 43 und 44 sind elektronische Schalter bezeichnet und mit 45 ein UND-Glied. Ein ODER-Glied erhielt die Bezeichnung 46, während 47 und 48 Verstärker darstellen. Die Ausgangsspannungen des Operationsverstärkers 32 und der Verstärker 47 und 48 wurden durch U,~, U,.„ und Ui.Q vermerkt. U1 ist eine Hilfs-The meaning of the reference numbers in Fig. 5 is as follows: 30, 31, 33, 34, 49, 50, 51, 52, 53 and 54 are resistors, 32 is an operational amplifier, 35, 26, 37, 38 are comparators (level detectors ), 39, 40, 41 are bistable multivibrators * The reference numerals 42, 43 and 44 denote electronic switches and 45 is an AND element. An OR gate was given the designation 46, while 47 and 48 represent amplifiers. The output voltages of the operational amplifier 32 and the amplifiers 47 and 48 were represented by U, ~, U,,,, and Ui. Q noted. U 1 is an auxiliary

32 41 32 4 1 *tö J.* to J.

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spannung, U- eine Wechselspannung, u soll eine Sollspannung und U die Spannung am Eingang des Operationsverstärkers 32. Die Spannungspfeile weisen von Plus nach Minus. El3 E2 bzw. el,e2 sind Eingänge der Komparatoren bzw. bistabilen Kippstufen, deren Ausgänge mit A1,A2 bzw. al, a2 markiert sind. D bezeichnet den dynamischen Eingang einer bistabilen Kippstufe.voltage, U- an alternating voltage, u should be a nominal voltage and U is the voltage at the input of the operational amplifier 32. The voltage arrows point from plus to minus. El 3 E2 and el, e2 are inputs of the comparators or bistable multivibrators, the outputs of which are marked with A1, A2 or al, a2. D denotes the dynamic input of a bistable multivibrator.

Die Betriebsweise der erfindungsgemässen StromriehteranordnungThe mode of operation of the current cord arrangement according to the invention

sei zunächst an Hand Fig. 2 erläutert. *will first be explained with reference to FIG. *

Es muss noch vorangestellt werden, dass die beiden Sekundärwicklungen 7a und 7b gleiche Windungszahlen aufweisen.It must still be prepended that the two secondary windings 7a and 7b have the same number of turns.

Soll die Ausgangsgleichspannung Null sein, dann wird kein einziger Thyristor gezündet.If the DC output voltage is to be zero, not a single thyristor is triggered.

Nun soll gezeigt werden, in welcher Weise die Ausgangsgleichspannung kontinuierlich bis zu ihrem Maximalwert eingestellt werden kann.The aim now is to show how the DC output voltage can be continuously adjusted up to its maximum value.

Dazu werden zunächst die Thyristoren I^ und 15 in bekannter V/eise auf gesteuert ,d.h. während einer Halbvielle z.B. 14 und während der anderen 15, wobei deren Zündung vorerst so erfolgt, dass sie nur kurze Zeit leitend bleiben und damit aus der Netzwechselspannung nur kleine Abschnitte herausschneiden (Anschnittsteuerung )* Um die Ausgangsgleichcpannung zu erhöhen erfolgt die Zündung der Thyristoren immer früher, bisFor this purpose, the thyristors I ^ and 15 are first known V / or on controlled, i.e. during a half-round e.g. 14 and during the other 15, the ignition of which is initially carried out in such a way that they only remain conductive for a short time and are thus out of the Cut out only small sections of the AC mains voltage (gate control) * To increase the DC output voltage the thyristors are fired earlier and earlier until

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bei Vollaussteuerung der Thyristor 14 z.B. die vollständige positive Spannungshalbwelle durchlässt und 15 die darauffolgende negative.at full output of the thyristor 14 e.g. the complete positive voltage half-wave passes and 15 the subsequent negative.

Die Thyristoren l4und 15 bilden zusammen mit den Dioden 10 und 11 eine halbgesteuerte Stromrichterbrücke und die Thyristoren 16 und 17 mit den gleichen Dioden 10 und 11 eine andere.The thyristors 14 and 15 together with the diodes 10 form and 11 a half-controlled converter bridge and the thyristors 16 and 17 with the same diodes 10 and 11 another.

Während der Aussteuerung der Thyristoren I^ und 15 fliesst der StronN während der positiven Spannungshalbwelle aus der oberen Hälfte der ersten Sekundärwicklung 7a,-über den Thyristor 14, die Dioden 9 und 10, von Plus nach Minus über den Verbraucher Rj1 , die Diode 11 und über die Verbindung S zurück über die Drosselspule 18 und die Mittelanzapfung. Bei der negativen Spannungshalbwelle fliesst der Strom von der Mittelanzapfung über die Verbindung S, die Drosselspule 18, die Dioden 10, 9 und 8, von Plus nach Minus über den Verbraucher-fden Thyristor 15 und zurück in die obere Hälfte der ersten Sekundärwicklung«During the modulation of the thyristors I ^ and 15, the current flows during the positive voltage half-wave from the upper half of the first secondary winding 7a, via the thyristor 14, the diodes 9 and 10, from plus to minus via the consumer Rj 1 , the diode 11 and via the connection S back via the choke coil 18 and the center tap. In the case of the negative voltage half-cycle, the current flows from the center tap via connection S, the choke coil 18, the diodes 10, 9 and 8, from plus to minus via the consumer f the thyristor 15 and back into the upper half of the first secondary winding «

Bei Vollaussteuerung der Thyristoren 14 und 15 steht damit eine Ausgangsgleichspannung von einem Viertel der maximal möglichen zur Verfügung.When the thyristors 14 and 15 are fully driven, there is a DC output voltage of a quarter of the maximum possible available.

Ist Vollaussteuerung erreicht, wird erfindunpsgemäss an Stelle des Thyristors 14 der Thyristor 17 gezündet und der Thyristor löst den Thyristor 15 ab.If full modulation is reached, according to the invention is in place of the thyristor 14, the thyristor 17 is ignited and the thyristor replaces the thyristor 15.

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Nun kann wieder mit dem Aufsteuern der Thyristoren lH und 15 begonnen werden, womit die Ausgangsgleichspannung von einem Viertel bis zur Hälfte der maximalen Grosse stufenlos einstellbar ist. The thyristors 1H and 15 can now be turned on again, with the result that the DC output voltage can be continuously adjusted from a quarter to a half of the maximum size.

Es sind dabei die beiden halbgesteuerten Stromrichterbrücken, einerseits aus 16,17,10,11 und andererseits aus 14,15, 10,11, wechselstrommässig in Reihe geschaltet, was aus der Beschallung der ersten Sekundärwicklung 7a folgt. Dabei ist die Verbindung S der Anode-bzw. Kathode der Dioden 10 und 11 mit der Mittelanzapfung verbunden.There are the two half-controlled converter bridges, on the one hand from 16,17,10,11 and on the other hand from 14,15, 10,11, connected in series in terms of alternating current, what comes from the sound reinforcement the first secondary winding 7a follows. The connection S is the anode or. Cathode of diodes 10 and 11 with the center tap tied together.

V/enn wieder Vollaussteuerung der beiden Thyristoren 1*1 und 15 vorliegt, wird auf die nächste Stufe umgeschaltet, das heisst, die an der zweiten Sekundärwicklung 7b liegende halbgesteuerte Stromrichterbrücke mit den Dioden 8,9 und Thyristoren 12, 13 wird voll ausgesteuert, während keiner der Thyristoren 14, 15, 16 oder 17 gezündet wird. Es erfolgt also ein Stromwechsel in die zweite Sekundärwicklung von der ersten ohne Aenderung der Gleichspannung, da 7a und 7b gleiche Spannungen erzeugen.V / enn full modulation of the two thyristors 1 * 1 and 15 again is present, a switch is made to the next stage, that is, the semi-controlled one located on the second secondary winding 7b The converter bridge with the diodes 8, 9 and thyristors 12, 13 is fully controlled, while none of the thyristors 14, 15, 16 or 17 is ignited. There is therefore a current change in the second secondary winding from the first without any change the DC voltage, since 7a and 7b generate the same voltages.

Daraufhin erfolgt wieder durch Aufeteuern der Thyristoren lH und 15 (bei vollausgesteuerten Thyristoren 12 und 13) eine stufenlose Vergrösserung der Ausgangsgleichspannung von der Hälfte bis zu drei Vierteln des Maximalwertes.Then again by increasing the thyristors 1H and 15 (with fully controlled thyristors 12 and 13) the output DC voltage is continuously increased from half to three quarters of the maximum value.

Wie schon zuvor beschrieben, übernehmen dann die Thyristoren 16As already described above, the thyristors 16 then take over

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und 17, während mit lH und 15 der Bereich bis zum Maximum der Ausgangsgleichspannung kontinuierlich einstellbar ist.and 17, while with 1H and 15 the range up to the maximum of the output DC voltage can be continuously adjusted.

Der vorangehenden Beschreibung zufolge werden ausschliesslich die beiden Thyristoren I1I und 15 zur stufenlosen Spannungsänderung vewendet, während die übrigen halbgesteuerten Stromrichter (16,17, 10,11; 12,13, 8,9) zur Einstellung der vier groben Spannungsstufen dienen.According to the description above, only the two thyristors I 1 I and 15 are used for stepless voltage changes, while the remaining semi-controlled converters (16, 17, 10, 11; 12, 13, 8, 9) are used to set the four coarse voltage levels.

Bei Teilaussteuerung der Thyristoren lh und 15 und wenn- der Strom nur über eine Wicklungshälfte der ersten Sekundärwicklung 7a fliesst, übersetzt der Stromrichtertransformator 7 diesen Strom kleiner auf die Primärseite. Damit werden aber auch die störenden Oberwellen kleiner auf das Wechselstromnetz übertragen.When the thyristors 1h and 15 are partially driven and the current only flows through one half of the winding of the first secondary winding 7a, the converter transformer 7 translates this current smaller to the primary side. However, this also means that the interfering harmonics are transmitted to the AC network in a smaller manner.

Ausserdem ist die Stromänderungsgeschwindigkeit bei der !Commutation ^ auf die an höherer Spannung liegenden Thyristoren bei dieser Stromrichteranordnung relativ klein, weil die Phasenanschnittsteuerung nur mit dem Viertel der Gesamtspannung erfolgt.In addition, the rate of current change in the! Commutation ^ on the higher voltage thyristors in this converter arrangement relatively small, because the phase control only takes place with a quarter of the total voltage.

Daraus resultiert, dass höherfrequente Oberwellen in geringerer Stärke entstehen.As a result, higher-frequency harmonics are created with less strength.

Wenn trotz dieser vorteilhaften Oberwellenreduktion der zulässige Pegel überschritten wird, empfiehlt es sich, gemäss Fig. 2 eine Drosselspule l8 in den Leitungszug von der Mittelanzapfung der ersten Sekundärwicklung 7a zur Verbindung S einzuschalten.If, despite this advantageous harmonic reduction, the permissible level is exceeded, it is advisable to use a To switch the choke coil l8 into the cable run from the center tap of the first secondary winding 7a to the connection S.

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' " 11- 2T17602'"11- 2T17602

Die Y/irkung dieser Drosselspule 18 wird am besten aus den Diagrammen der Fig. 4 ersichtlich.The Y / effect of this choke coil 18 is best from the Diagrams of FIG. 4 can be seen.

Im Spannungs- Zeit Diagramm der Fig. 4a ist der sinusförmigeIn the voltage-time diagram of Fig. 4a, the sinusoidal

ü7a
Verlauf der Spannungen Uy8 und ■■ gezeigt. Durch die Schraffur ist angedeutet, wann diese Spannungen wirksam sind, wenn die Thyristoren 16, 17 voll ausgesteuert sind (d.h. Zündung im frühest möglichen Zeitpunkt; wenn also der durch den abzulösenden Thyristor fliessende Strom auf Null gesunken ist) und die Thyristoren 14, 15 niit einer Verzögerung von etwa einer Viertelperiode gezündet werden. Die volle Spannung Uy3 der ersten Sekundärwicklung 7a ist wirksam, sobald die Thyristoren 14» 15 den Strom führen.
ü 7a
The course of the voltages Uy 8 and ■■ is shown. The hatching indicates when these voltages are effective when the thyristors 16, 17 are fully controlled (i.e. ignition at the earliest possible point in time; i.e. when the current flowing through the thyristor to be detached has dropped to zero) and the thyristors 14, 15 fail be fired with a delay of about a quarter period. The full voltage Uy 3 of the first secondary winding 7a is effective as soon as the thyristors 14 »15 carry the current.

Mit dem Zünden der Thyristoren 16, 17 wird der Strom I vom Weg über die Dioden 10, 11 (Freilauf) in die untere Hälfte der Sekundärwicklung 7a umgelenkt. Der Stromfluss durch die obere Hälfte setzt mit dem Zünden der Thyristoren 14, 15 ein.With the firing of the thyristors 16, 17, the current I is from the path via the diodes 10, 11 (freewheeling) in the lower half of the Secondary winding 7a deflected. The current flow through the upper half begins when the thyristors 14, 15 are triggered.

Entsprechend dem Strom- Zeit Diagramm in Fig. 4b wächst der Wechselstrom i in der Primärwicklung des Stromrichtertransformators 7 nach jeder Thyristorzündung sprunghaft an. Die Steilheit dieses Stromsprunges hängt ab von der Induktivität des Kommutierungskreises. Beispielsweise umfasst der Kommutierungskreis beim Zünden des Thyristors 17 die untere Hälfte der erstenAccording to the current-time diagram in FIG. 4b, the alternating current i increases in the primary winding of the converter transformer 7 suddenly starts after each thyristor ignition. The steepness this jump in current depends on the inductivity of the commutation circuit. For example, the commutation circuit includes when firing the thyristor 17, the lower half of the first

209840/0534209840/0534

39/71 - 12 -39/71 - 12 -

Sekundärwicklung 7a, die Drosselspule 18, die Diode 11 (in Gegenrichtung ,· der Strom wird abgebaut) und den Thyristor 17·Secondary winding 7a, the choke coil 18, the diode 11 (in the opposite direction , The current is reduced) and the thyristor 17

Mit der Drosselspule 18 lässt sich die Stromanstiegsgeschwindigkeit ' verkleinern, was gleichbedeutend ist mit einem ver-With the choke coil 18, the rate of increase in current can be controlled 'reduce, which is equivalent to a reduced

QtQt

minderten Auftreten von Oberwellen.reduced occurrence of harmonics.

Eine nachteilige Auswirkung der Induktivität im Kommutierungs-A detrimental effect of inductance in the commutation

kreis besteht im allgemeinen darin, dass die Stromkommutierung speziell nach dem tlulldurchgang der Wechselspannung langsam erfolgt. Dies führt zu einer Phasenverschiebung zwischen Wechselstrom und -Spannung, was einer erhöhten Blindleistungsaufnahme gleichzusetzen ist.circuit generally consists in the fact that the current commutation is slow, especially after the AC voltage has crossed zero he follows. This leads to a phase shift between alternating currents and voltage, which is equivalent to increased reactive power consumption.

Bei Betrachtung des Stromverlaufes in Flg. 2 erkennt man die überaus vorteilhafte Tatsache, dass die Drosselspule 18 nur beim Zuschalten der Thyristoren 17 und 16 sowie 14 und 15 wirksam wird, jedoch nicht bei der Kommutierung nach dem Spannungs- Nulldurchgang.Dies sei im Folgenden genauer erklärt.When considering the course of the current in Flg. 2 shows the extremely advantageous fact that the choke coil 18 is only effective when the thyristors 17 and 16 as well as 14 and 15 are switched on, but not when commutating after the voltage zero crossing. This is explained in more detail below.

Nach dem Zünden des Thyristors 17 fliesst der Strom I über die untere Hälfte der ersten Sekundärwicklung 7a, die Drosselspule und weiter über die Mode 10. Der Stromanstieg erfolgt verzögert, weil die Drosselspule 18 Energie aufnimmt.After the thyristor 17 has been triggered, the current I flows through the lower half of the first secondary winding 7a, the choke coil and further via mode 10. The current rise is delayed, because the choke coil 18 absorbs energy.

Im Zeitpunkt des Einschaltens des Thyristors 14 beginnt der Strom IWhen the thyristor 14 is switched on, the current I begins

- 15 - 39/71 - 15 - 39/71

auf den Weg über den Thyristor 17, die gesamte erste Sekundärwicklung 7a und den Thyristor 14 überzuwechseln. Zunächst ist aber die Drosselspule 18 bestrebt, den durchfliessendeη Strom aufrechtzuerhalten und baut dabei die in ihr gespeicherte Energie ab. Dazu treibt diese Drosselspule 18 einen Strom über die Diode 10 und in Gegenrichtung über den geöffneten Thyristor 14 und auch entgegen der in der oberen Hälfte der ersten Sekundärwicklung 7a induzierten Spannung. Erst wenn dieser Strom abgeklungen ist, kann der volle, nunmehr der vergrösserten Spannung entsprechend angestiegene Strom über den Thyristor 14 (bzw. 15 bei der nächsten Halbwelle) fHessen.3i3 zum nächsten Zünden der Thyristoren 16 bzw. 17 bleibt die Drosselspule 18 also stromlos. Insbesondere ist sie bei der Kommutierung auf die Dioden 10 , 11 nach dem Nulldurchgang der Wechselspannung nicht wirksam und verlangsamt diesen Kommutierungsvorgang nicht.on the way via the thyristor 17, the entire first secondary winding 7a and the thyristor 14 to change over. First of all, however, the choke coil 18 endeavors to maintain the current flowing through it and thereby reduces the energy stored in it. For this purpose, this choke coil 18 drives a current via the diode 10 and in the opposite direction via the open thyristor 14 and also against the voltage induced in the upper half of the first secondary winding 7a. Only when this current has decayed can the full current, which has now risen in accordance with the increased voltage, via the thyristor 14 (or 15 for the next half-wave) fHessen.3i3 the next time the thyristors 16 or 17 are triggered, the choke coil 18 remains de-energized. In particular, it is not effective during the commutation on the diodes 10, 11 after the zero crossing of the alternating voltage and does not slow down this commutation process.

In einer Abwandlung der Fig. 2 weist die erste Sekundärwicklung " Anzapfungen nach /4 und /2 ihrer Gesamtwindungszahl auf, wie es in Fig. 3 veranschaulicht ist.In a modification of FIG. 2, the first secondary winding " Taps according to / 4 and / 2 their total number of turns on how it is illustrated in FIG. 3.

208840/0534208840/0534

39/7139/71

Dementsprechend speist diese auch drei halbgesteuerte, wechselstrommässig in Reihe geschaltete Stromrichterbrücken. Die Dioden 20 und 21 stellen wieder den allen Brücken gemeinsamen unsteuerbaren Teil dar.Accordingly, it also feeds three half-controlled, alternating currents converter bridges connected in series. The diodes 20 and 21 again represent the non-controllable ones that are common to all bridges Part.

Um hier eine Ausgangsgleichspannung von Null bis zum Maximalwert einzustellen, werden zunächst die Thyristoren 22 und 23 aufgesteuert, womit der Bereich von O bis 1/8 der maximalen Ausgangsspannung zur Verfügung steht.In order to set a DC output voltage from zero to the maximum value here, the thyristors 22 and 23 turned up, bringing the range from 0 to 1/8 of the maximum Output voltage is available.

Sodann bleiben diese Thyristoren voll ausgesteuert und mit den Thyristoren 24 und 25 wird die Ausgangsgleichspannung stufenlos bis zu 1/4 der maximalen Spannung erhöht.Then these thyristors remain fully modulated and with the thyristors 24 and 25, the output DC voltage is stepless increased up to 1/4 of the maximum voltage.

Ist dieser Punkt erreicht, so übernehmen die Thyristoren 26 und 27 mit Vollaussteuerung die Stromführung, während 22,23,24 und 25 sperren.When this point is reached, the thyristors 26 take over and 27 with full output control the current flow, while 22, 23, 24 and 25 block.

Weiterhin ist durch kontinuierliches Aufsteuern zuerst der Thyristoren 22 und 23 und anschliessend von 24 und 25 in der zuvor beschriebenen Weise (jedoch bei vollausgesteuerten Thyristoren 26 und 27) die Hälfte der maximal möglichen Ausgangsgleichspannung erreichbar.Furthermore, by continuously opening thyristors 22 and 23 first and then 24 and 25 in the previously described (but with fully controlled thyristors 26 and 27) half of the maximum possible output DC voltage can be achieved.

Daraufhin übernimmt wieder die obere halbgesteuerte Stromrichterbrücke, welche aus der zweiten Sekundärwicklung 7b gespeist wird, den Strom, während die aus der Sekundärwicklung 7a gespeistenThen the upper half-controlled converter bridge takes over again, which is fed from the second secondary winding 7b, the current, while that fed from the secondary winding 7a

209840/0534209840/0534

39/7139/71

halbgesteuerten Stromrichterbrücken erneut wie von Null aus gesteuert werden.half-controlled converter bridges can be controlled again as if from zero.

Das in Fig·. 3 gezeigte und gegenüber Fig. 2 abgewandelte Detail bewirkt, dass die Stromrichteranordnung in 8 groben Spannungsstufen eingestellt werden kann. The in Fig. 3 shown and compared to FIG. 2 modified detail has the effect that the converter arrangement can be set in 8 coarse voltage levels.

Dabei werden noch weniger höherfrequente Oberwellen erzeugt und die auftretenden Oberwellen transformieren sich in noch geringerer Stärke auf die Primärseite des Stromrichtertransformators 7. Weiter wird der Leistungsfaktor erhöht, weil ein kleinerer Anteil der Leistung im Phasenanschnitt umgesetzt wird. Soll bei dieser Stromrichteranordnung noch eine Drosselspule zur Reduzierung von Oberwellen vorgesehen werden, so empfiehlt es sich, diese entsprechend der Drosselspule 28 in Fig. 3 anzubringen. Es werden dann auch die in Zusammenhang mit der Drosselspule IS (Fig.2) diskutierten Vorteile ausgenützt.Even fewer higher-frequency harmonics are generated and the harmonics that occur are transformed into lower strength on the primary side of the converter transformer 7. The power factor is also increased because a smaller proportion of the power is converted in the phase control. If a choke coil is also to be provided in this converter arrangement to reduce harmonics, it is recommended it is appropriate to attach this in accordance with the choke coil 28 in FIG. 3. Then those in connection with the Choke coil IS (Fig.2) exploited advantages discussed.

Zuletzt soll noch anhand Fig. 5 eine mögliche Steuerschaltung gezeigt und beschrieben werden, die zum Betrieb der in Fig. 2 dargestellten Stromrichteranordnung dient.Finally, a possible control circuit is to be shown and described with reference to FIG. 5, which is used for operating the circuit shown in FIG The converter arrangement shown is used.

Vorangestellt sei, dass die eigentlichen Zündgeräte für die Thyristoren vielfach bekannt und daher auch nicht mehr gezeichnet sind. Sie müssen lediglich die Bedingung erfüllen, dass der Steuerwinkel oC für die Thyristoren umgekehrt proportional mit der Steuerspannung (^2 > U2i7> uJiR' ^ veränderlich ist. DasFirst of all, the actual ignition devices for the thyristors are widely known and are therefore no longer shown. You only have to meet the condition that the control angle oC for the thyristors is inversely proportional to the control voltage (^ 2 > U 2i7> u JiR '^ variable

heisst, dass z.B. bei einer Steuerspannung von Null Volt dermeans that e.g. with a control voltage of zero volts the

209840/0534209840/0534

BAD ORIGJNALBAD ORIGJNAL

39/71 ' - 16 ■■ 39/71 ' - 16 ■■

Steuerwinkel °C - ISO vorliegt, wodurch die Thyristoren voll ausgesteuert werden, während z. B. bei + 10 Volt Ut-O gilt und damit die Thyristoren ständig gesperrt sind.Control angle ° C - ISO is present, whereby the thyristors are fully controlled, while z. B. applies at + 10 volts Ut-O and thus the thyristors are constantly blocked.

Bevor auf die Wirkungsweise der Steuerschaltung eingegangen wird, sollen noch kurz die verwendeten Standardbaueinheiten charakterisiert werden.Before the mode of operation of the control circuit is discussed, the standard structural units used should be briefly described be characterized.

Der Operationsverstärker 32 liefert bekanntlich eine Steuerspannung entsprechend der Formel :As is known, the operational amplifier 32 supplies a control voltage according to the formula:

33
U, = - U · , wobei R,T und R,^ die Widerstands-
33
U, = - U , where R, T and R, ^ are the resistance

5 werte der Widerstände 33, 34 sind. 5 values of the resistors 33, 34 are.

Da dasSince that

Verhältnis —^ konstant ist, soll es im Folgenden zur Vereinfachung nicht mehr beachtet werden. Zu beachten ist hingegen der Vorzeichenwechsel.Ratio - ^ is constant, it will be used in the following for the sake of simplicity are no longer observed. Note, however, the change in sign.

Die Pegeldetektoren 35, 36 und 37 haben die Eigenschaft, dass an den Ausgängen Al das Signal logisch L anliegt, sobald die Spannung an E2 gleich oder grosser ist als die an El.Der invertierende Ausgang A2 zeigt stets das logische Gegenteil von Al; also wenn an Al das Signal L anliegt, zeigt A2 das Signal O.The level detectors 35, 36 and 37 have the property that the signal logic L is present at the outputs A1 as soon as the voltage at E2 is equal to or greater than that at El.Der inverting Output A2 always shows the logical opposite of A1; So if the signal L is applied to Al, A2 shows that Signal O.

Der Pegeldetektor 38 ist im Prinzip gloich, jedoch liegt ein Eingang an Masse und der andere erhält eine der Netzwechselspannung proportionale Spannung. Demzufolge erscheint am Aus-The level detector 38 is in principle global, but there is one Input to ground and the other receives a voltage proportional to the mains AC voltage. As a result, appears at the exit

209840/0534209840/0534

BAD ORIGiNAiBAD ORIGiNAi

39/71 - 17 -39/71 - 17 -

gang ein Rechtecksignal, das synchron mit der Netzwechselspannung von L auf O und umgekehrt wechselt.output a square-wave signal that changes synchronously with the AC mains voltage from L to O and vice versa.

Bei den bistabilen Kippstufen 39, 40 und l\l liegt an den Ausgängen: al stets das gleiche Signal an, wie an den Eingängen el bzw. an a2 gleich wie e2. Wichtig ist jedoch, dass die statischen Eingänge el und e2 nur eine vorbereitende Funktion ausüben; das heisst, die Ausgänge folgen erst dann, wenn an D ein dynamisches Signal ankommt. Unter dynamischem Signal ist ein LO -Uebergang oder. OL- Uebergang zu verstehen.With the bistable multivibrators 39, 40 and l \ l , the outputs: al always have the same signal as at the inputs el or at a2 the same as e2. It is important, however, that the static inputs el and e2 only have a preparatory function; This means that the outputs only follow when a dynamic signal arrives at D. Under dynamic signal there is a LO transition or. To understand OL transition.

Die elektronischen Schalter 42, 43 und 44 sind so ausgelegt, dass sie durchschalten, sobald sie mit einem Signal logisch L angesteuert werden.The electronic switches 42, 43 and 44 are designed so that they switch through as soon as they are triggered with a logical L signal.

Beim UND- Glied 45 ist lediglich auf den einen negierten Eingang (schwarzer Punkt) hinzuweisen, demzufolge an Ausgang nur dann ein L-Signal erscheint, wenn am direkten Eingang L- und am negierten Eingang 0- Signal anliegt.The AND gate 45 is only on one negated input (black point), according to which an L signal only appears at the output if L- and at the direct input negated input 0 signal is present.

Das ODER-Glied 46 liefert ein L-Ausgangssignal wenn an einem oder dem anderen oder beiden Eingängen ein L-Signal ansteht.The OR gate 46 provides a low output signal when on one or the other or both inputs have an L signal.

Die Verstärker 47 und 48 dienen lediglich zur Leistungsanpassung an die nachgeschalteten, aber nicht dargestellten, Zündgeräte.The amplifiers 47 and 48 are only used to adapt the power to the downstream, but not shown, Igniters.

BAD ORKSiNAL BAD ORKSiNAL

209640/0534209640/0534

39/71 - 18 -39/71 - 18 -

• Ergänzend ist zu bemerken, dass die Signale logisch L und 0 beliebige Spannungswerte sein können, wie z. B. + 10 V und -10 V, + 10 V und OV oder +20 V und -3V usw. In Anpassung, an die Zündgeräte wird man jedoch sweckmässigerweise als logisch L das Massepotential (also 0 Volt) wählen, während logisch 0 einer Spannung von +loVentspricht. (Diese Werte sind selbstverständlich nur als Beispiel aufzufassen, da sie auf die weiter oben gewählten Beispielangaben bezogen sind, wonach + 10 Volt einem Steuerwinkel °£ = 0 entspricht.)• It should also be noted that the signals are logical L and 0 can be any voltage values, such as B. + 10 V and -10 V, + 10 V and OV or +20 V and -3V etc. In adaptation, to The ignition devices will, however, be chosen as logic L, the ground potential (i.e. 0 volts), while logic 0 corresponds to a voltage of + loV. (These values are taken for granted to be understood only as an example, since they are based on the example information selected above, according to which + 10 volts corresponds to a control angle ° £ = 0.)

Nun sei angenommen, dass die Sollspannung ^on kontinuierlich von Null bis zum Maximalwert vergrössert wird um die Wirkungsweise der Steuerschaltung z.u erläutern.Now, assume that the target tension ^ o n continuously from zero to the maximum value is increased in order to explain the operation of the control circuit.

Bei U '= 0 ist infolge der Wirkung der Spannungsteilung zwischen den Widerständen 30 und 31 und zufolge der gegenüber Masse negativen Spannung U. die Spannung Ue =-10 V (z.B.). Unter Beachtung des Vorzeichenwechsels steht somit eine Steuerspannung U-,ρ von + 10 Volt zur Verfügung. Das bedeutet, dass die Thyristoren I^ und 15 gesperrt sind. At U '= 0, as a result of the effect of the voltage division between the resistors 30 and 31 and as a result of the voltage U. which is negative with respect to ground, the voltage U e = -10 V (for example). Taking into account the change in sign, a control voltage U-, ρ of + 10 volts is available. This means that the thyristors I ^ and 15 are blocked.

Sobald jedoch U .. erhöht wird, sinkt U52 und die Thyristoren I^ und 15 arbeiten in Teilaussteuerung.·However, as soon as U .. is increased, U 52 drops and the thyristors I ^ and 15 work in partial modulation.

Wenn U30n den Wert erreicht hat, sind die Thyristoren I1J und 15 voll ausgesteuert (U^2 = 0). Zugleich aber gibt der Komparator 25 an seinem Ausgang Al ein L-Signal ab,When U 30n has reached the value, the thyristors I 1 J and 15 are fully controlled (U ^ 2 = 0). At the same time, however, the comparator 25 emits an L signal at its output A1,

da nunmehr sein auf r festgelegter Eingang El nichtsince now his input El, which is fixed to r, is not

2 09 8 40/0 53 42 09 8 40/0 53 4

39/71 - 19 -39/71 - 19 -

mehr an höherem Potential wie· E2 liegt.is more due to a higher potential than · E2.

Dieses L-Signai an Al und das O-Signal an A2 bereiten nun die bistabile Kippstufe 39 vor zum Umschalten. Sobald vom Komparator 36 ein LO-oder OL-Uebergang kommt, erscheint am Ausgang Al ebenfalls L-Signal.This L signal at A1 and the O signal at A2 now prepare the bistable flip-flop 39 before switching. As soon as a LO or OL transition comes from the comparator 36, Al appears at the output also L signal.

Die Synchronisierung der Kippvorgänge der bistabilen Kippstufen hat übringens den Zweck, dass eine so krasse Aenderung der | Steuerwinkel wie von Vollaussteuerung auf Null und umgekehrt immer zu den Zeitpunkten der Netsspannungs-Nulldurchgänge erfolgt. Incidentally, the purpose of synchronizing the tilting processes of the bistable triggering stages is to ensure that such a blatant change in the | Control angle as from full modulation to zero and vice versa always takes place at the times of the mains voltage zero crossings.

Mit dem L-Signal am Ausgang Al der bistabilen Kippstufe 39 wird einerseits die UND- Bedingung für das UND-Glied 45 erfüllt, so dass jetzt über das ODER-Glied 46 und den Verstärker 47 die Steuerspannung U1.„ auf L-Potential, also Null Volt, umgestellt wird. Das bedeutet, dass die Thyristoren 16 und 17 voll ausge- ä steuert werden.With the L signal at the output A1 of the bistable multivibrator 39, on the one hand, the AND condition for the AND element 45 is met, so that now the control voltage U 1. "To L potential, via the OR element 46 and the amplifier 47" so zero volts, is converted. This means that the thyristors 16 and 17 are controlled fully utilized like.

Andererseits bewirkt dieses L-Signal am Ausgang Al von 39» dass der elektronische Schalter 42 durchschaltet. Damit wird der Widerstand 49 wirksam, wodurch das SpannungsteilerverhältnisOn the other hand, this L signal at the output A1 of 39 »causes that the electronic switch 42 turns on. So that the resistor 49 becomes effective, whereby the voltage divider ratio

^auf.^ on.

soweit geändert wird, dass U^- 10 V absinkt und U,„ wiederis changed so far that U ^ - 10 V drops and U, "again

e je. e ever.

4-10 Volt annimmt. Die Thyristoren 14 und 15 sind damit also vollständig gesperrt und werden erst durch weiteres Erhöhen der Sollspannung U .. wieder ausgesteuert.Assumes 4-10 volts. The thyristors 14 and 15 are thus complete locked and are only controlled again by further increasing the setpoint voltage U ...

BAD ORIGINAL 209840/0534 BATH ORIGINAL 209840/0534

39/71 - 20 -39/71 - 20 -

Nun bilden die Widerstände 52, 53 und 54 einen Spannungsteiler der bewirkt, dass am Eingang E2 des !Comparators 3β erst dann ansteht, wenn U3011 den Wert erreicht hat.Wenn dies erreicht ist, wird in gleicher Weise wie zuvorThe resistors 52, 53 and 54 now form a voltage divider which means that the input E2 of the comparator 3β is only present when U 3011 has reached the value. When this is reached, the same procedure as before

aber jetzt
beschriebe*^ am Ausgang Al der bistabilen Kippstufe 40j ein L-Signal erscheinen, das über den Verstärker 48 die voll Aussteuerung der Thyristoren 12 und 13 bewirkt und zugleich mittels des elektronischen Schalters 43 und des Widerstandes 50 wieder die völlige Sperrung der Thyristoren 14 und 15 herbeiführt. Zuäemist die UND- Bedingung am UND- Glied 45 durch das L- Signal am invertierenden Eingang nicht erfüllt, so dass damit auch die Thyristoren 16 und 17^-ή Abhängigkeit von Uj,7 ) voll ge-. sperrt sind«
but now
Described * ^ at the output A1 of the bistable multivibrator 40j an L-signal appears, which causes the thyristors 12 and 13 to be fully modulated via the amplifier 48 and at the same time again the complete blocking of the thyristors 14 and 15 by means of the electronic switch 43 and the resistor 50 brings about. In addition, the AND condition at the AND element 45 is not met by the L signal at the inverting input, so that the thyristors 16 and 17 ^ -ή dependence on Uj, 7 ) are also fully. are blocked "

Durch weiteres Erhöhen der Sollspannung werden die Thyristoren 14 und 15 wieder in Abhängigkeit von U_p bzw, Ue aufgesteuert,By further increasing the nominal voltage, the thyristors 14 and 15 are again turned on depending on U_ p or U e ,

5-U
bis bei U ■ ,, - —so infolge des Spannungsteilers 52 53, 54 die Bedingung für das Kippen des Komparators 37 erfüllt ist.
5-U
until at U 1, - —so as a result of the voltage divider 52, 53, 54 the condition for the tilting of the comparator 37 is met.

Geeignet wären z.B. 150 Qi für 52, 50 5L für 53 und 100 Sh für den Widerstand 54.For example, 150 Qi for 52, 50 5L for 53 and 100 Sh for resistor 54 would be suitable.

Mit dem Kippen der bistabilen Kippstufe 4l wird jetzt mittels des elektronischen Schalters 44 und des Widerstandes 51 wieder bewirkt, dass U52 = 10 V (z.B.) wird und damit die Thyristoren 14 und 15 gesperrt sind. Zugleich gelangt jedoch das L-Signal vom Ausgang Al der bistabilen Kippstufe 41 über das ODER- GliedWith the tilting of the bistable multivibrator 4l, the electronic switch 44 and the resistor 51 again cause U 52 = 10 V (for example) and thus the thyristors 14 and 15 are blocked. At the same time, however, the L signal arrives from the output A1 of the bistable multivibrator 41 via the OR element

209840/0534209840/0534

. '39/71 - 21 -. '39 / 71 - 21 -

und den Verstärker 47 zur Wirkung, so dass die Thyristoren 16 und ,17 voll ausgesteuert werden.and the amplifier 47 to act so that the thyristors 16 and 17 can be fully controlled.

Wird die Sollspannung U ,, weiter bis zum Maximalwert erhöht, so ist damit auch die maximal mögliehe Ausgangsgleichspannung der Stromrichteranordnung nach Fig. 2 erreicht.If the nominal voltage U ,, is increased further up to the maximum value, the maximum possible output DC voltage of the converter arrangement according to FIG. 2 is thus also achieved.

Beim Zurücksteuern von U ,, laufen die zuvor beschriebenen Vorgänge lediglich in umgekehrter Reihenfolge ab.When you steer back from U ,, the previously described run Operations only in reverse order.

209840/0534209840/0534

Claims (6)

- 22 - 39/71- 22 - 39/71 PatentansprücheClaims ( 1. JStromrichteranordnung bestehend aus mehreren halbgesteuerten Stromrichterbrücken, dadurch gekennzeichnet,dass an eine mit Anzapfungen a.usgeführte erste Sekundärwicklung eines Strom— richtertransformators (7) zumindest zwei wechselstrommässig in Reihe geschaltete, halbgesteuerte Stromrichterbrücken angeschlossen sind, wobei eine Mittelanzapfung der ersten Sekundärwicklung an die Verbindung (S) zwischen Anode und Kathode der nicht steuerbaren Halbleiterventile (10,11; 20,21) geführt ist, welche den allen diesen halbgesteuerten Strömrichterbrüeken gemeinsamen ungesteuerten Brückenteil darstellen und dass weiterhin zu diesen wechsel— strommässig in Reihe, jedoch gleichstrommässig parallel liegenden halbgesteuerten Stromrichterbrücken eine weitere gleich— strommässig in Reihe geschaltet ist, welche an eine zweite Sekundärwicklung (7b) des Stromrichtertransformators (7) angeschlossen ist. ( 1st converter arrangement consisting of several half-controlled converter bridges, characterized in that at least two half-controlled converter bridges connected in series with alternating current are connected to a first secondary winding of a converter transformer (7) with taps a Connection (S) between the anode and cathode of the non-controllable semiconductor valves (10, 11; 20, 21) is performed, which represent the uncontrolled bridge part common to all of these semi-controlled flow straightener bridges and that, furthermore, are in series with these in terms of alternating currents, but in parallel in terms of direct current Converter bridges another direct current is connected in series, which is connected to a second secondary winding (7b) of the converter transformer (7). 2. Stromrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (7a,7af) und die zweite Sekundärwicklung (7b) des Stromrichtertransformators (7) mit gleicher Gesamtwindungszahl ausgeführt sind.2. Converter arrangement according to claim 1, characterized in that the first (7a, 7a f ) and the second secondary winding (7b) of the converter transformer (7) are designed with the same total number of turns. 3. Stromrichteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sekundärwicklung (7a) mit ausschliesslich einer Mittelanzapfung ausgeführt ist.3. converter arrangement according to claim 2, characterized in that the first secondary winding (7a) with exclusively a center tap is carried out. 209840/0534209840/0534 - 23 - 39/71- 23 - 39/71 4. Strnmrichteranordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass in den von der Mittelanzapfung wegführenden Leitungszug eine Drosselspule (18) eingeschaltet ist.4. converter arrangement according to claim 3 »characterized in that in the leading away from the center tap A choke coil (18) is switched on. 5· Stromrichteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sekundärwicklung (7a1) mit Anzapfungen nach 1/4 und 1/2 ihrer Gesamtwindungszahl ausgeführt ist.5. Converter arrangement according to claim 2, characterized in that the first secondary winding (7a 1 ) is designed with taps after 1/4 and 1/2 of their total number of turns. 6. Stromrichteranordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass in den nach 1/4 der Gesamtwindungezahl wegführenden Leitungszug eine Drosselspule (28) eingeschaltet ist.6. converter arrangement according to claim 5 »characterized in that that a choke coil (28) is switched on in the line running away after 1/4 of the total number of turns is. AKTIENGESELLSCHAFT BROWN,BOVERI & CIEAKTIENGESELLSCHAFT BROWN, BOVERI & CIE 209840/0534209840/0534
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SE (1) SE373706B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2617694A1 (en) * 1975-04-28 1976-11-18 Hitachi Ltd CONVERTER
US4030018A (en) * 1975-01-16 1977-06-14 Hitachi, Ltd. Power converter system

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FR2130243B1 (en) 1975-04-25
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FR2130243A1 (en) 1972-11-03
SE373706B (en) 1975-02-10
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