DE2354670A1 - Schaltungsanordnung fuer einen elektronischen gleichstromsteller - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung für einen elektronischen Gleichstromsteller Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen elektronischen Gleichstromsteller, dessen zwei steuerbare Hauptventile mit Hilfe eines Reihenschwingkreises, der aus einem Kommutierungskondensator und einer Kommutierungsdrossel besteht, und der unmittelbar oder über zwei steuerbare Hilfsventile zwischen den steuerbaren Hauptventilen angeschlossen ist, gelöscht werden, wobei der Umschwingstrom des Reihenschwingkreises nach detn Verlöschen des entsprechenden steuerbaren Hauptventils über einen zu ihm unmittelbar oder über eines der steuerbaren Hilfsventile parallel angeordneten Rückschwingkreis fließt, der aus einem Rückschwingventil oder aus einem Rückschwingventil und einer Drossel besteht.
• Es sind bereits Schaltanordnungen für einen elektronischen Gleichstromsteller bekannt, dessen zwei steuerbare Hauptventile mit Hilfe eines Reihenschwingkreises gelöschtwerden.
• Nachteilig bei diesen bekannten Schaltungsanordnungen, bei denen die Kommutierungsdrosseln in Reihe mit den steuerbaren Hauptventilen liegen, ist, daß die.Freilaufventile und die Last, z. B. ein Gleichstrommotor, mit der doppelten Speisespannung beansprucht werden. Außerdem ist die Steuerung bei Störungen im elektronischen Gleichstromsteller sehr kompliziert. Bei den bekannten Schaltungsanordnungen, bei denen die Kommutierungsdrosseln in Reihe mit der Kommutierungskapazität liegt, ist weiterhin nachteilig, daß eine Spannung-sauf schaukelung am Kommutierungskondensator auftreten kann. Die Vermeidung dieser Spannungserhöhung durch Erhöhung der wirksamen Dämpfung im Reihenschwingkreis ist mit großen Energieverlusten erbunden und verursacht eine Verminderung des Wirkungsgrades des elektronischen Gleichstromstellers.
• Zweck der Erfindung ist es, die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu vermindern und dadurch die Leistung der Bauelemente des elektronischen Gleichstromstellers bei gleichzeitiger Verbesserung seiner energetischen biqgenschaf ten zu reduzieren.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für einen elektronischen Gleichstrotnsteller mit zwei steuerbaren Hauptventilen so auszubilden, daß eine Aufschaukelung der Spannung des Kommutierungskondensators ohne zusätzliche Energieverluste vermieden vard.
• BrSindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in jedem Rückschwlngkreis oder im Reihenschwingkreis die Primärwicklung eines Transformators vorgesehen ist, dessen Sekundärwicklung über ein Rückspeiseventil an eine gesonderte Rückspeisequelle für den elektronischen Gleichstromsteller angeschlossen-ist. Eine Erweiterung dieser Schaltungsanordnung ist.dadurch möglich, daß in Reihe mit dem Rückspeiseventil ein steuerbares Ventil angeordnet wird.
• Weiterhin kann die Sekundärwicklung des Transformators über eine Gleichstrombrücke direkt oder über ein steuerbares Ventil an die Einspeisequelle für den elektronischen Gl eichs troms teller angeschlossen werden. Der Transformator und die Koiiimutierungsdrossel können als eine konstruktive Einheit ausgebildet werden0 Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung für einen elektronischen Gleichstromsteller mit zwei unabhängigen Ausgängen; Fig.' 2: eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung für einen elektronischen Gleichstromsteller mit einem Ausgang.
• In der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wird die Spannung an den beiden Motoren, deren Anker 11; 14 und Erregerwicklungen 12; 15 entsprechend in Reihe geschaltet sind, mit den Freilaufventilen 13; 16 überbrückt und mit Hilfe der steuerbaren Hauptventile 1; 2 verlustarm gestellt werden. Zur Begrenzung der Stromanstiegsgeschwindigkeit dient die Drossel 17, die in Reihe mit der Einspeisequelle 19 des elektronischen Gleichstromstellers liegt. Die Löschung der steuerbaren Hauptventile 1; 2 erfolgt mit Hilfe eines Reihenschwingkreises, bestehendaaus dem Kommutierungskondensator 3 und der Sommutierungsdrossel 4. Der Reihenschwingkreis wird an die steuerbaren Hauptventile über die steuerbaren Hilfsventile 7; 8; 9; 10 angeschlossen. Soll eines der beiden steuerbaren Hauptventile, z. Z. das steuerbare Hauptventil 1, gelöscht werden, dann werden die beiden steuerbaren Hilfsventile 8; 9 gezündet. Der Kommutierungskondensator 3 entlädt sich über das steuerbare Hauptventil 1 und löscht dieses nach einer bestimmten Zeit. Danach flieht der Umschwingstrom des Reihenschwingkreises über das Ruckschwingventil 5 und über die Primärwicklung 25a des Transformators 25. Die in der Sekundärwicklung 25b induzierte Spannung liegt zu der Spannung der energieaufnahmefähigen Rückspeisequelle 18 addiert, als Sperrspannung am Rückspeiseventil 21. Ändert der Kommutierungskondensator 3 seine Polarität, dann wirkt die Spannung der Sekundärwicklung 25b der Spannung der Energiequelle 18 entgegen. Wenn die Spannung der Sekundärwicklung 25b die Spannung der Rückspeisequelle 18 überschreitet, wird das Rückspeiseventil 21 durchlässig, und es erfolgt eine Energieübertragung aus dem Reihenschwingkreis in die Energiequelle 18. Das dauert solange, bis der Strom durch das Rückschwingventil 5 zu Null geworden ist. Durch die genannte Energieübertragung wird eine Aufschaukelung der Spannung des Kommutierungskondensators 3 vermieden.
• Analog verläuft der Löschvorgang des steuerbaren Hauptventils 2. Hier fließt der Umschwingstrom des Reihenschwingkreises nach dem Verlöschen des steuerbaren Hauptventils 2 über das Räckschwingventil 6 und die Primärwicklung 24a des Transformators 24. In Reihe mit der Sekundärwicklung 24b liegt das Räckspeiseventil 20. Um die Eigenschaften der Schaltung bei sehr kleinen Motorströmen zu verbessern, ist es möglich, entweder die Rückspeiseventile 20; 21 steuerbar auszuführen oder bei höheren Werten der Spannung der Riickspeisequelle 18 die Reihenschaltung eines nicht steuerbaren Ventils 20; 21 mit einem steuerbaren Ventil 22; 23 vorzusehen.
• In der Schaltungsanordnung nach Figo 2 sind in Reihe mit den steuerbaren Hauptventilen 1; 2 die steuerbaren Leistungsventile 27; 28 vorgesehen. Die primärwiflklung 26a des Transformators 26 liegt im Reihenschwingkreis. Beim Zünden des einen der steuerbaren Hauptventile 1 bzw. 2 wird eine Spannung in die Sekundärwicklung 26b des Transformators 26 induziert. Diese wird durch die Gleichrichterbrücke 29 gleichgerichtet und verursacht durch die Einspeisequelle 19 einen Stromfluß nur dann, wenn die Rückspeisespannung betragsmäßig größer als die Einspeisespannung ist. Dadurch erfolgt eine Energieübertragung vom Reihenschwingkreis in die Einspeisequelle 19 nur bei höheren -Spannungswerten des Kommutierungskondensators 3. Durch die Reihenschaltung eines steuerbaren Ventils 30 mit der Brücke läßt sich eine Steuerung des Rückspeisevorganges erreichen. Das steuerbare Ventil 30 wird nur mit der Differenz der Spannung der Sekundäiwicklung ;26b und der Einspeisespannung beansprucht.

Claims (4)

1. P a t e n i, a n s p r ü c h e :

   Schaltungsanordnung' für einen elektronischen.Gleichstromsteller, dessen zwei steuerbare Hauptventile mit Hilfe eines Reihenschwingkreises, der aus einem Kommutierungskondensator und einer Kommutierungsdrossel besteht, und der unmittelbar oder über zwei steuerbare Hilfsventile zwischen den steuerbaren Hauptventilen angeschlossen ist, gelöscht werden, wobei der Umschwingstrom des Reihenschwingkreises nach dem Verlöschen des entsprechenden steuerbaren Hauptventils über einen zu ihm unmittelbar oder über eines der steuerbaren Hilfsventile parallel angeordneten Rückschwingkreis fließt, der aus einem Rückschwingventil oder aus einem Rückschwingventil und einer Drossel besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewâhrleistung eines höheren Wirkungsgrades der Kommutierungseinrichtung in jedem Rückschwingkreis (5; 6) oder im Reihenschwingkreis (3; 4) die Primärwicklung (24a; 25; 26a) eines Transformators (24; 25; 26) vorgesehen ist, dessen Sekundärwicklung (24b; 25b; 26b) über ein Rückspeiseventil (20; 21) oder über eine Gleichrichterbrücke (29') an eine gesonderte Rückspeisequelle (18) oder an die Einspeisequelle (19) für den elektronischen Gleichstromsteller angeschlossen ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem £>tiJckspeiseventil (20; 21) ein steuerbares Ventil (22; 23) angeschlossen ist0
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Gleichrichterbrücke (29) ein steuerbares Ventil (30) angeordnet ist.
4. 4. Scahltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (26) und die Kommutierungsdrossel (4) eine konstruktive Einheit bilden.