DE2363884C3 - Circuit arrangement for the oscillation of an oscillating circuit converter - Google Patents
Circuit arrangement for the oscillation of an oscillating circuit converterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Anschwingen eines Schwingkreisumrichters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement for the oscillation of a resonant circuit converter according to the preamble of claim 1.
Mehrphasige parallel kompensierte Schwingkreisumrichter werden zur Mittelfrequenzversorgung von Verbrauchern, z. B. von Hysteresemotoren, eingesetzt. Sie können Zentrifugen antreiben. Die dabei verwendeten Hysteresemc^oren, die als Scheibenläufermotoren aufgebaut sein können, hpben ei~~n hohen Blindleiitungsbedarf, der zweckmäßig durch Kondensatoren zu kompensieren ist Es sind grund jätzli-h die Parallel- und die Reihenkompensationen möglich. Im Hinblick auf einen geringen Oberschwingungsgehalt des Motorstromes bzw. der -spannung ist die Parallelkompensation zu bevorzugen; denn bei Zentrifugenantrieben kommt es entscheidend darauf an, durch Oberwellen hervorgerufene Verluste weitgehend zu vermeiden, weil diese die Läuferscheiben zusätzlich erwärmen und auch das Trennergebnis beeinträchtigen. Bei entsprechender kapazitiver Überkompensation bietet sich darüber hinaus die Möglichkeit Schwingkreisumrichter einzusetzen, die hinsichtlich der hohen Betriebsfrequenz besonders geeignet sind.Multi-phase, parallel-compensated oscillating circuit converters are used to supply medium-frequency Consumers, e.g. B. of hysteresis motors used. They can power centrifuges. The hysteresis emc ^ oren used in the process, which are used as pancake motors can be constructed, even if there is a high demand for blind lines, which is expedient to compensate by capacitors. Basically, the parallel and the series compensations possible. With regard to a low harmonic content of the motor current or the voltage, the parallel compensation is to be preferred; because it happens with centrifuge drives crucially on avoiding losses caused by harmonics as far as possible, because these the Heat carriers additionally and also impair the cutting result. With the appropriate capacitive overcompensation offers the possibility of using oscillating circuit converters, which are particularly suitable with regard to the high operating frequency.
Bei Schwingkreisumrichtern stellt das Anschwingen ein Problem dar, da der Lastkreis anfänglich energielos ist und demzufolge dem Schwingkreiswechselrichter zur Kommutierung keine Blindleistung liefern kann.In oscillating circuit converters, oscillation is a problem because the load circuit is initially de-energized and consequently cannot supply any reactive power to the oscillating circuit inverter for commutation.
Eine Anordnung zum Anschwingen eines einphasigen Schwingkreisumrichters ist durch die Literaturstelle IBC-Nachrichten, Bd. 50 (1968), Heft 3, Seiten 156 bis 159, insbesondere Seite 158, Bild 3, bekannt. Dort ist entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Schwingkreisumrichter zu entnehmen, der einen steuerbaren Gleichrichter, einen Gleichstromzwischenkreis mit Glättungsdrosselspule und einen parallel kompensierten Schwingkreiswechselrichter enthält. Zum Anschwingen dieses Schwingkreisumrichters wird der Gleichrichter, eingeschaltet und ■' es < werden zum Vormagnetisieren der Glättungsdrosselspulegleichzeitig die diagonal geschalteten Ventile im Wechselrichter gezündet und verzögert mit einem Stromimpuls aus einer Starteinrichtung im Lastkreis die Startschwingung eingeleitet.An arrangement for the oscillation of a single-phase oscillating circuit converter is provided by the literature reference IBC-Nachrichten, Vol. 50 (1968), Issue 3, pages 156 to 159, in particular page 158, Fig. 3, is known. There is According to the preamble of claim 1, a resonant circuit converter can be found, the one controllable Rectifier, a DC link with a smoothing choke coil and a parallel compensated one Contains oscillating circuit inverter. To start this oscillating circuit converter is the Rectifier, switched on and ■ 'es <are used to premagnetize the smoothing reactor at the same time the diagonally switched valves in the inverter are ignited and delayed with a current pulse a starting device in the load circuit initiated the starting oscillation.
Bei dieser bekannten Schaltung dauert der Einschwingvorgang sehr lange, da in der Glättungsdrossel der Strom erst aufgebaut werden muß. Zudem eignet sich diese Schaltung nicht für das Anschwingen mit einer mehrphasigen Brücke.In this known circuit, the transient process takes a very long time, since in the smoothing choke the electricity has to be built up first. In addition, this circuit is not suitable for oscillation a multi-phase bridge.
Bei der Speisung von Hysteresemotoren kommt es im Gegensatz aber entscheidend darauf an, daß das Spannungssystem im Lastkreis schnell aufgebaut wird. Es kann nämlich sonst der Fall eintreten, daß dieIn contrast, when supplying hysteresis motors, it is crucial that the The voltage system in the load circuit is built up quickly. Otherwise it can happen that the
ίο Motoren mit ihren Kompensationskapazitä^n in
Spannungsresonanz übergehen, weil die Blindleistungseinspeisung von Seiten des Stromrichters nicht ausreichend
ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Anschwingen eines Λ-phasigen
parallel kompensierten Schwingkreisumrichters mit sehr kurzer Einschwingzeit anzugeben.ίο Motors with their compensation capacities go into voltage resonance because the reactive power feed from the converter is not sufficient
The invention is based on the object of specifying a circuit arrangement for the initial oscillation of a Λ-phase, parallel compensated oscillating circuit converter with a very short settling time.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöstThis object is achieved by the features characterized in claim 1
Mit dieser Schaltungsanordnung ist das Anschwingen eines n-phasigen Schwingkreisumrichters ermöglicht worden, bei dem der Einschwingvorgang in sehr kurzer Zeit abläuftThis circuit arrangement enables an n-phase oscillating circuit converter to start oscillating in which the transient process takes place in a very short time
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch gekennzeichnetAn advantageous further development of the invention is characterized in the dependent claim
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert
Die
F i g. 1 veranschaulicht die Schaltungsanordnung für einen dreiphasigen Schwingkreisurnrichter, und es
erläutern dieThe invention is explained below with reference to the embodiment shown in the drawing
F i g. 1 illustrates the circuit arrangement for a three-phase oscillating circuit converter, and they explain
Fig.2 und 3 das Zünd- bzw. Stromflußschema der Ventile sowie ein Signal zum Umschalten einerseits bzw. den Spannungsveriauf an den Anschwingkapazitäten andererseits.2 and 3 the ignition and current flow scheme of the Valves as well as a signal for switching on the one hand or the voltage progression on the build-up capacitances on the other hand.
Wie aus F i g. 1 erkennbar, ist die Anschwingschaltung aus einer zweiphasigen Brückenschaltung aufgebaut, an die wechselstromseitig zwei Hilfskapazitäten Cl und C2 angeschlossen sind, wobei diese mit dem Gegenpol an den Phasen R und T des Lastkreises liegen. Gleichstromseitig liegt diese Hilhoücke mit den Ventilen Tji, 7j4 bzw. Γ25, Tn parallel zum Schwingkreiswechselrichtereingang. Die Ventile des Schwingkreiswechselrichters sind mit Ti 1 bis 7*i6 bezeichnetAs shown in FIG. 1, the build-up circuit is made up of a two-phase bridge circuit to which two auxiliary capacitors C1 and C2 are connected on the AC side, with the opposite pole being connected to phases R and T of the load circuit. On the DC side, this hillock with the valves Tji, 7j 4 or Γ25, Tn is parallel to the oscillating circuit inverter input. The valves of the oscillating circuit inverter are labeled Ti 1 to 7 * i6
Während der ersten Perioden des Anschwingvorganges werden an Stelle von Ventilen des Schwingkreiswechselrichters
Ventile der Hilfsbrücke gezündet, und zwar derart, daß während des Anschwingvorganges die
/7-1 Hilfsbrückenzweige mit einem Brückenzweig des Schwingkreiswechselrichters zusammenarbeiten. Beispielsweise
werden die Zweigpaare des Schwingkreiswechselrichters Γι ι. Γη und 7i5, Tu ersetzt durch die
Zweigpaare der Hilfsbrücke 7ji, Tu und Ty* T22. Bevor
der Strom in den Lastkreis fließt, wird die Glättungsdrossel 3 über Ventilzweigpaare Ti1, Γι* mit einem
Vorstrom versorgt Grundsätzlich läßt sich jedoch feststellen, daß der Vorstrom über einen Ventilzweig
der Hilfsbrücke oder des Schwingkreiswechselrichters zugeführt wird, also ein besonderer Parallelzweig zum
Schwingkreiswechselrichter für den Vorstrom der Glättungsdrossel 3 nicht erforderlich ist
Außerdem sind die Hilfskapazitäten vor demDuring the first periods of the oscillation process, valves of the auxiliary bridge are ignited instead of valves of the resonant circuit inverter, in such a way that the / 7-1 auxiliary bridge branches work together with a bridge branch of the resonant circuit inverter. For example, the pairs of branches of the resonant circuit inverter Γι ι. Γη and 7i5, Tu replaced by the pairs of branches of the auxiliary bridge 7ji, Tu and Ty * T 22 . Before the current flows into the load circuit, the smoothing throttle 3 is supplied with a bias current via valve branch pairs Ti 1 , Γι *. Basically, however, it can be determined that the bias current is fed via a valve branch of the auxiliary bridge or the resonant circuit inverter, i.e. a special parallel branch to the resonant circuit inverter for the bias current of the smoothing throttle 3 is not required
In addition, the auxiliary capacities are before
_ eigentlichen Start auf gleich große, aber entgegengesetzte"
Spannungen aufzuladen." Dies kann "entweder durch eine Fremdaufladung oder durch eine Aufladung
der Hilfskapazitiiten über den Gleichstromzwischenkreis direkt geschehen.
Der durch die Glättungsdrossel 3 eingeprägte Strom_ Actual start to "charge voltages" of the same size but opposite. This can be done either by external charging or by charging the auxiliary capacities directly via the DC link.
The current impressed by the smoothing choke 3
beginnt in den Lastkreis zu fließen, sobald das Ventil 7ji gezündet wird. Unter dem Einfluß der Spannung Uai an der Hilfskap&zität Ci kommutiert der im Ventil 7u fließende Strom auf das Ventil 7j|. Nach beendetem Kommutierungsvorgang fließt der Strom über das Ventil T2\ sowie die Hilfskapazität CX zur Phase R des Lastspannungssystems. Dessen Verbraucher ist durch r und L und die Kompensationskapazität düch C gekennzeichnet. Der Strom fließt über die Phase 5 und das Ventil T)f, zum Minuspol des Gleichrichters 4 zurück. Da der Strom von der Glättungsdrossel 3 nahezu konstant gehalten wird, lädt sich die Spannung an der Hilfskapazität Ci linear mit der Zeit um. Als nächstes Ventil wird das Ventil Ta gezündet, das den durch das Ventil Tm fließenden Strom übernimmt. Dieser Kommutierungsvorgang wird durch die Spannung der Hilfskapazität C2 unterstützt Bei der darauffolgenden Kommutierung wechselt der Strom von einem Hilfsventil auf ein Schwingkreiswechselrichterventil, und zwar von dem Ventil Tu auf das Ventil 7Ubegins to flow into the load circuit as soon as valve 7ji is ignited. Under the influence of the voltage U a i at the auxiliary capacitance Ci , the current flowing in the valve 7u commutates to the valve 7j |. After the end of the commutation process, the current flows through the valve T 2 \ and the auxiliary capacitance CX to phase R of the load voltage system. Its consumer is marked by r and L and the compensation capacity by C. The current flows back to the negative pole of rectifier 4 via phase 5 and valve T) f. Since the current from the smoothing choke 3 is kept almost constant, the voltage across the auxiliary capacitance Ci is reloaded linearly over time. The next valve is the valve Ta , which takes over the current flowing through the valve Tm. This commutation process is supported by the voltage of the auxiliary capacitance C2 . During the subsequent commutation, the current changes from an auxiliary valve to an oscillating circuit inverter valve, namely from the valve Tu to the valve 7U
Die Stromführung der Ventile bzw. ihre Stromflußzeiten gehen aus dem Schema hervor, das in der Fig.2 dargestellt ist. Dieses Schema kann auch als Zündschema gedeutet werden, wenn man sich an der Anfangsflanke eines Blockes den dazugehörigen ZümJimpuls denkt Die Hilfskapazitäten sollen sich beim Durchfließen eines Stromblockes über 120° el. auf einen Spannungswert umladen, der dem Anfangswert entspricht. Dabei ist folgende Beziehung einzuhalten:The current flow of the valves and their current flow times can be seen from the scheme shown in FIG is shown. This scheme can also be used as an ignition scheme can be interpreted if you look at the corresponding ZümJimpuls at the beginning of a block thinks The auxiliary capacities should be reduced to one when flowing through a current block over 120 ° el Reload voltage value that corresponds to the initial value. The following relationship must be observed:
C1 = C2 =C 1 = C 2 =
ίοίο
1515th
3D3D
worin bedeuten:where mean:
Ci und C2 die Hilfskapazität,Ci and C2 the auxiliary capacitance,
Id der Strom im Gleichstromzwischenkreis, Id is the current in the DC link,
U3 die Spannung, auf die die Hilfskapazitäten U 3 is the voltage to which the auxiliary capacitors
aufgeladen werden,
/ die Taktfrequenz des Schwingkreiswechsel-to be charged,
/ the clock frequency of the oscillating circuit alternating
richters.judge.
Wie bereits kurz erwähnt, ist das Verfahren zum Betrieb der Anschwinganordnung nicht an eine Fremdaufladung der Hilfskapazitäten Q und C2 gebunden, sondern läßt sich auch bei Einhaltung der in der Formel angegebenen Bedingung durch Aufladung der Hilfskapazitäten aus dem Gleichstromzwischenkreis und eine Steuerung der Ventile der Hilfsbrücke und des Schwingkreiswechselrichters erreichen.As already briefly mentioned, the method for operating the oscillating arrangement is not tied to external charging of the auxiliary capacitors Q and C 2 , but can also be carried out if the condition specified in the formula is met by charging the auxiliary capacitors from the DC link and controlling the valves of the auxiliary bridge and the resonant circuit inverter.
Die Fig.3 zeigt den Spannungsverlauf Ua\ und Udi an den vorgeladenen Hilfskapazitäten Cl und C2. Aus dem Zeitverlauf kann man entnehmen, daß für jede Kommutierung eine zusätzliche Spannung von den Hilfskapazitäten zur Verfügung steht, die den jeweiligen Kommutierungsvorgang unterstützt Die Kommutierungskreise schließen sich entweder über eine der Hilfskapazitäten oder beide. Im letzten Fall ist, da sich die Kondensatorspannungen addieren, die zusätzlich von den Hilfskapazitäten gelieferte Spannung doppelt so hoch wie im ersten Fall. Nach ein oder mehreren Perioden können die Schwingkreiswechselrichterventile die Venule der Hilfsbrücke ablösen, da sich im Lastkreis ein Spannungssystem gebüßt hat, das in der Lage ist, die erforderliche Kommutierunj,iblindleistung zu liefern. Der Übergang von den Hilfsventilen auf die Schwingkreiswechselrichterventile geschieht in der Weise, daß lediglich durch ein Signal Sa wie in der Fig.2 erkennbar, in der Steuerung die Zündimpulse umgeschaltet werden. Der Obergang ist im Lastkreis nicht bemerkbar, da das eingeprägte Stromsystem bei Betrieb mit der Hilfsbrücke das gleiche ist wie das vom Schwingkreiswechselrichter selbst dargestellte. 3 shows the voltage curve U a \ and U d i across the precharged auxiliary capacitors C1 and C2. From the time course it can be seen that for each commutation an additional voltage is available from the auxiliary capacitors, which supports the respective commutation process. The commutation circuits close either via one of the auxiliary capacitors or both. In the latter case, since the capacitor voltages add up, the additional voltage supplied by the auxiliary capacitors is twice as high as in the first case. After one or more periods, the resonant circuit inverter valves can detach the venules of the auxiliary bridge, as a voltage system has lost in the load circuit that is able to deliver the required commutation, reactive power. The transition from the auxiliary valves to the oscillating circuit inverter valves takes place in such a way that the ignition pulses are switched over in the control unit merely by a signal S a, as can be seen in FIG. The transition is not noticeable in the load circuit, since the applied current system when operated with the auxiliary bridge is the same as that represented by the oscillating circuit inverter itself.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß in kürzester Zeit das Lastspannungssystem aufgebaut wird und das Anschwingen mit der jeweils gewählten Betriebsfrequenz erfolgt, also insbesondere die Benutzung höherer Frequenzen während des Anschwingvorganges vermieden wird. Darüber hinaus hängt bei gegebener Leistung und Takt- bzw. Betriebsfrequenz des Schwingkreisumrichters die Dimensionierung der Anschwinganordnung nicht von den elektrischen Größen des Lastkreises ab.The advantages of the invention are that the load voltage system is built up in a very short time and the oscillation takes place with the respectively selected operating frequency, so in particular the use higher frequencies are avoided during the oscillation process. In addition, depends on given power and clock or operating frequency of the oscillating circuit converter the dimensioning of the Oscillation configuration does not depend on the electrical parameters of the load circuit.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732363884 DE2363884C3 (en) | 1973-12-18 | 1973-12-18 | Circuit arrangement for the oscillation of an oscillating circuit converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732363884 DE2363884C3 (en) | 1973-12-18 | 1973-12-18 | Circuit arrangement for the oscillation of an oscillating circuit converter |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2363884A1 DE2363884A1 (en) | 1975-06-26 |
| DE2363884B2 DE2363884B2 (en) | 1980-02-14 |
| DE2363884C3 true DE2363884C3 (en) | 1980-10-02 |
Family
ID=5901592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732363884 Expired DE2363884C3 (en) | 1973-12-18 | 1973-12-18 | Circuit arrangement for the oscillation of an oscillating circuit converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2363884C3 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2835933C2 (en) * | 1978-08-17 | 1984-05-10 | Smolenskij filial moskovskogo energetičeskogo instituta, Smolensk | Dependent compensation converter and method for self-control and blocking of its valves |
-
1973
- 1973-12-18 DE DE19732363884 patent/DE2363884C3/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2363884B2 (en) | 1980-02-14 |
| DE2363884A1 (en) | 1975-06-26 |
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