DE2506920C2 - Umrichter mit Gleichspannungszwischenkreis - Google Patents

Description

4. Umrichter nach Anspruch 1 oder 2, da- nen Dioden oder Thyristoren eingesetzt werden. Ver· durch gekennzeichnet, daß die Stromrichterven- wendet man Thyristoren, so kann die Spannung am tile (16 α bis 16 /) Thyristoren sind. Dämpfungskondensator und damit auch die Kommutierungsspannung am Kommutierungskondensatoi

40 gesteuert werden, oder der Dämpfungskondensatoi

kann vom Umrichter abgeschaltet bleiben, was bei

Die Erfindung betrifft einen Umrichter mit Gleich- einer kleinen Zwischenkreisspannung vorteilhaft sein spannungszwischenkruis, gesteuertem Gleichrichter kann.

und einem Wechselrichter mit Hauptthyristoren in Im folgenden wird der erfindungsgemäße Umrich-

Brückenschaltung, zu der Freüaufdioden in Brücken- 45 ter beispielhaft anhand der F i g. 1 bis 5 erläutert. In schaltung antiparallel geschaltet sind, wobei jedem den Figuren sind einige Ausfühnmgsformen des er-Brückenzweig ein Löschkreis mit einem Löschthy- findungsgemäßen Umrichters dargestellt. Dabei sind ristor und einem Kommutierungskondensator par- gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen verallel geschaltet ist, für zwei Brückenzweige, die einen sehen.

gemeinsamen Hauptanschluß besitzen, jeweils ein ge- 50 F i g. 1 zeigt eine Drehstrommaschine 1, die eine meinsamer Kommutierungskondensator vorgesehen Drehstromsynchronmaschine oder Asynchronmaist und in den Kommutierungsstromkreisen Kommu- schine sein kann und die aus einem Drehstromnetz tierungsdrosseln angeordnet sind. mit den Phasen R, S, T über einen fremdgesteuerten,

Solche Umrichter mit variabler Zwischenkreis- netzgeführten Gleichrichter 2, einen Gleichspanspannung sind aus dem Buch von M. Mayer, 55 nungszwischenkreis 3 mit Glättungsdrossel 4 und »Selbstgeführte Thyristor-Stromrichter«, Siemens Zwischenkreiskondensator 5 und einem selbstgeführ-AG 1974, 3. Aufl., S. 162 —168, und aus der DT-PS ten, fremdgesteuerten Wechselrichter 6 gespeist wird. 46 861 bekannt. Sie werden wegen ihres einfachen Im Ausführungsbeispiel ist der Gleichrichter 2 aus Konzeptes vielfach amgewendet, beispielsweise zur sechs steuerbaren Thyristoren 2 a bis 2 / in Dreh-Speisung von Drehstrommaschinen. Bei diesen Um- 60 strombrückenschaltung aufgebaut,
richtern wird der Kommutierangskondensator zur Der Wechselrichter 6 ist aus Hauptthyristoren 7 α

Deckung der Kommutierungsverluste nach jeder er- bis 7 / in Drehstrombrückenschaltung 7 und Freilaufzwungenen Kommutierung mit der vom Laststrom bzw. Rückstromdioden 8 α bis 8/ in Drehstromher in der Kommutierungsinduktivität gespeicherten brückenschaltung 8 aufgebaut, wobei die beiden Energie nachgeladen. Bei Überlastung des Umrich- 65 Brückenschaltungen 7 und 8 antiparallel zueinander ters kann diese stromabhängige Nachladung zu einem geschaltet sind, so daß zu jedem Hauptthyristor 7 α großen Anstieg der Spannung am Kommutierungs- bis 7 / eine Diode 8 α bis 8 / parallel liegt,
kondensator, d. h. der Kommutierungsspannung und Der Wechselrichter ist mit einer Zwangskommu-

tierungseinrichtung 10 für die Hauptthyristoren Ία bis 7/ versehen, in der jedem Hauptthyristor la bis 7/ ein Löschkreis, bestehend aus der Reihenschaltung eines Kommutierungskondensators 11 α bis 11 c und eines der Löschthyristoren H) α bis 10 / parallel ö geschaltet ist Dabei ist jev-eils ein gemeinsamer Kommutierungskondensator 11 α bis 11 c für jeweils zwei Briickenzweige bzw. Hauptthyristoren Ta und 7 d bis Tc und 7/ vorgesehen, die einen gemeinsamen Hauptanschluß 14 a bis 14 c besitzen. Solche Briickenzweige mit gemeinsamem Hauptanschluß werden auch als Brückenstrang bezeichnet. Im Kommutierungsstromkreis liegen außerdem noch Kommutierungsdrosseln 12 a bis 12/, die zwischen die Hauptthyristoren 7a bis 7/ und die zugehörigen Freilaufdioden 8a bis 8/ geschaltet sind, und Begrenzungsdrosseln 13 a bis 13/. Im Ausführungsbeispiel sind die Kommutierungsdrosseln unterteilt, und jedem Hauptthyristor 7 a bis 7/ ist eine der Kommutierungsdrosseln 12 a bis 12/ gesondert zugeordnet. Diese Anordnung der Kommutierungsdrosseln 12 a bis 12/ bewirkt eine Entkopplung der Komrnutierungsstromkreise, mit der die zulässige Sperrspannung der verwendeten Thyristoren besser ausgenutzt werden kann und die Steuerung des Wechselrichters 6 vereinfacht wird.

Es wurde bereits erwähnt, daß die stromabhängige Nachladung der Kommutierungskondensatoren bei der Zwangskommutierung zu einem unzulässigen Anstieg der Kommutierungsspannung bei Überlastung führen kann. Um die Kommutierungsspannung an den Kommutierungskondensatoren 11a bis Hr zu begrenzen, ist in F i g. 1 jedem Löschthyristor 10 α bis 10/ je ein Widerstand 15 a bis ISc und eines der Stromrichterventile 16 a bis 16/ parallel geschaltet. Dabei ist wieder für jeden Brückenstrang der Brückonschaltung 7, d. h. jeweils für zwei Hauptthyristoren 7 α und 7 d bis 7 c und 7 /, die einen gemeinsamen Hauptanschluß 14 a bis 14 c besitzen, ein gemeinsamer Widerstand vorgesehen, der damit auch einem der Kommutierungskondensatoren Ha bis Hc entspricht. Die Stromrichterventile 16 a bis 16/ sind antiparallel zu den Löschthyristoren 10 a bis 10/ und damit auch antiparallel zu den Hauptthyristoren 7 a bis 7/ geschaltet. Im Ausführungsbeispiel sind als Stromrichterventile 16 α bis 16/ Dioden eingesetzt.

Bei der beschriebenen Einrichtung wird durch Steuerung des Gleichrichters 2 die Spannung im Gleichstromzwischenkreis 3 und damit die Größe der Spannung gesteuert, die der Drehstrommaschine 1 zugeführt wird. Die Frequenz der Maschinenspannung wird durch die Taktfrequenz der Hauptthyristoren des Wechselrichters 6 und die Drehrichtung des Drehstrommotors 1 wird durch die Reihenfolge der Stromführung der Hauptthyristoren des Wechselrichters 7 bestimmt. Dabei werden zur Steuerung der Thyristoren des Gleichrichters 2, des Wechselrichters 6 und der Löschthyristoren 10 a bis 10/ Steuersätze benutzt, wie sie beispielsweise in dem Buch von G. M ö 11 g e η, »Netzgeführte Stromrichter mit Thyristoren«, Siemens AG 1967, S. 275 oder 280, und der DIN 41 750, Bl. 7, S. 4, beschrieben sind. Die Steuersätze und die Steuerleitungen zu den Zündelektroden der Thyristoren wurden in den Figuren nicht dargestellt, um die Übersichtlichkeit zu wahren.

Zur Inbetriebnahme der Anordnung sind die Kommutierungskondensatoren Ha bis Hc auf die zur Kommutierung des Anlaßstromes notwendige Spannung aufzuladen. Zur Aufladung können die Hauptthyristoren 7 a bis 7/ und die entsprechenden Löschthyristoren 10 a bis 10/ gezündet werden, oder e: kann für jeden Kommutierungskondensator eine übliche Ladeeinrichtung vorgesehen sein, die in dei Fig. 1 nicht dargestellt ist und beispielsweise einf Reihenschaltung eines Ladewiderstandes mit einen Schalter enthält, über die der zugehörige Kommutierungskondensator mit einer Gleichspannungsquelle zu verbinden ist. Nach Beendigung der Aufladung werden die Schalter wieder geöffnet Falls genügend große Widerstände, beispielsweise 100 kQ und mehl vorgesehen sind, können die Schalter entfallen. Füi die Beschreibung der Zwangskommutierung wire vorausgesetzt, daß die Kommutierungskondensatorer 11 α bis 11 c mit der gezeigten Polarität aufgelader sind, daß die Hauptthyristoren 7 α, 7 b und 7 / Stron führen und daß der Laststrom vom Hauptthyristoi

7 a auf den Hauptthyristor Td kommutiert werder soll. Bei der angegebenen Ladung der Kommutierungskondensatoren 11 α bis 11 c können die Hauptthyristoren 7 α und 7 b der linken Brückenhälfte und der Hauptthyristor 7/ der rechten Brückenhälfte zwargskommutiert werden. Zur Löschung des stromführenden Hauptthyristors 7 a wird das zugehörige Löschventil 10 a gezündet. Der Entladestrom des Kommutierungskondensators Ha fließt nun übei den Löschthyristor 10 a, die Begrenzungsdrosse! 13 α und den Hauptthyristor 7 α und baut den Laststrom im Hauptthyristor 7 a ab. Erreicht der Entladestrom den Laststrom im Hauptthyristor la, se erlischt der Hauptthyristor 7 a, und die Spannung des Kommutierungskondensators 11 α liegt als negative Sperrspannung am Hauptthyristor 7 α. Der Laststrom fließt über den Kommutierungskondensatoi

11 α und den Löschthyristor 10 α weiter. Der Kommutierungskondensator 11 α lädt sich nun über der Kommutierungsstromkreis, d. h. über die Kommutierungsdrossel 12 a und die Freilaufdiode 8 α um. Ir diesem Schwingkreis steigt der Umschwingstrom des Kommutierungskondensators Ha sinusförmig au! seinen Maximalwert an, den er im Nulldurchganj der Kondensatorspannung erreicht. Anschließend nimmt der jetzt durch die Kommutierungsdrossel

12 a getriebene Umschwingstrom wieder ab. Sobald der Umschwingstrom die Größe des Laststromes erreicht hat, wird der Strom durch die Freilaufdiode

8 α zu Null, und der Laststrom kommutiert von dem Lösch thyristor 10 a auf die Freilauf diode 8 a". Während dieser Kommutierung steigt die Spannung am Kommutierungskondensator 11 α weiter an, was einei stromabhängigen Nachladung durch die Kommutierungsdrossel 12 α entspricht.

Bei großen Lastströmen wird die Kommutierungsspannung somit größer als bei kleinen Strömen. Mar erreicht so eine stromabhängige Nachladung des Kommutierungskondensators 10 α, wodurch der Umrichterbetrieb bei kleinen Zwischenkreisspannunger und damit auch bei kleinen Frequenzen sichergestelli ist. Bei einer Überlastung des Umrichters kann diese stromabhängige Nachladung jedoch zu unzulässig hohen Kommutierungsspannungen führen, wie bereits erwähnt wurde. Ist die Kommutierung auf die Freilaufdiode 8 d beendet, so erlischt der Löschthyristor 10 a, und der Kommutierungskondensator 11 c besitzt die richtige Polarität zur Zwangslöschung des Hauptthyristors 7 d, die umgekehrt zu der in F i g. I

gezeigten ist. Durch die Kommutierung des Laststro- über einen gesonderten Schalter zu- bzw. abzuschalmes auf die Freilaufdiode 8 d, die unter der Wirkung ten, wobei der Schalter in Abhängigkeit von der Umder Induktivität der Wicklungen der Drehstromma- richterausgangsspannung betätigt wird und die Wischine 1 erfolgt, wird ein Freilaufkreis geschlossen, derstände 15 zugeschaltet werden, wenn die Umrich- und der Strom fließt durch die Freilaufdiode 8 d, die 5 terausgangsspannung einen bestimmten, vorgegebe-Kommutierungsdrossel 12 d, die stromführenden nen Wert erreicht. Sinkt die Umrichterausgangsspan-Hauptthyristoren Tf und die Wicklungen des Mo- nung anschließend wieder ab, wird erst bei einem torsl. Nun wird der Hauptthyristor Td gezündet, niedrigeren, ebenfalls einstellbaren Wert abgeschalübernimmt den Strom, und die Kommutierung ist tet, um mit einer Hysterese Instabilitäten zu verbeendet. Bei geflutetem Freilaufventil 8 α' ist auch io meiden,
ein Entladestromkreis für den Kommutierungskon- Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgedensator 11a geöffnet, der über die Freilaufdiode mäßen Umrichters zeigt Fig.3. Gegenüber der in Sd, den Zwischenkreiskondensator 5, die Drosseln Fig. 1 gezeigten Schaltung ist die Schaltung nach 12 α und 13 a, die Diode 16 α und den Widerstand F i g. 3 durch drei Dämpfungskondensatoren 18 a. 15 a verläuft. Diese Entladung findet während der 15 18 & und 18 c erweitert, wobei je ein Dämpfungsgesamten folgenden Umrichterhalbperiode statt und kondensator 18 mit einem Widerstand 15 in Reihe ist beendet, wenn die Kommutierungsspannung auf geschaltet ist. Damit ist wiederum, wie bei den Komdie Zwischenkreisspannung abgesunken ist, die im mutierungskondensatoren 11 und den Widerständen Zwischenkreiskondensator 5 liegt. Es muß verhindert 15 ein gemeinsamer Dämpfungskondensator 18 für werden, daß der Kommutierungskondensator sich 20 jeweils zwei Brückenzweige bzw. Hauptthyristoren während der Umrichterhalbperiode so weit entlädt, 7 a bis 7/ mit gemeinsamem Hauptanschluß 14 a daß seine Spannung auf die Größe der Zwischen- bis 14 c vorgesehen. Es ist anzumerken, daß die Wikreisspannung abgesunken ist, da diese Spannung derstandswerte der Widerstände 15 a bis 15 c sehr zur Zwangskommutierung im allgemeinen nicht mehr klein sein können oder daß man auf sie in dieser ausreicht. Die Zeitabhängigkeit einer Kondensator- 25 Ausführungsform auch völlig verzichten kann. Die entladung ist durch eine e-Funktion bestimmt mit der Zwangskoinmutierung besitzt auch bei dieser Schal-Zeitkonstanten τ = R₁₅ · C₁₁, worin R₁₅ der Wider- tung den gleichen zeitlichen Ablauf, wie er eben im standswert des Widerstandes und C₁₁ die Kapazität Zusammenhang mit F i g. 1 geschildert wurde. Für des Kondensators ist, die an der Entladung beteiligt das folgende sei wieder angenommen, daß die Hauptsind. Wählt man eine entsprechend große Zeitkon- 3° thyristoren T a,T b und 7 / Strom führen und daß der stante τ, so läßt sich eine Kommutierungsspannung Laststrom vom Hauptthyristor 7 a auf den Hauptnach der Halbperiodendauer, d. h. bis zum Einsetzen thyristor 7 d zwangskommutiert werden soll. Wäh der nächsten Kommutierung erhalten, die für die rend der Umladung des Kommutierungskondensators Zwangskommutierung ausreichend ist. Die Zeitkon- 11 α über das Freilaufventil 8 α erfolgt nun eine Ent-| stante τ kann man durch eine entsprechende Wahl 35 ladung des Dämpfungskondensators 18 a. Entlad des Widerstandswertes des zugehörigen Widerstan- sich der Kommutierungskondensator 11a dann an des R₁₅ entsprechend dieser Forderung auslegen. In schließend über das Freilaufventil 8 d, den Zwischen F i g. 2 ist der Verlauf der Kommutierungsspan- kreiskondensator 5, die Diode 16 α und den Dämp-| nung U_c an einem der Kommutierungskondensatoren fungskondensator 18 α, so wird dabei der Dämp 11 α bis 11 c über die Zeit t aufgetragen. Nach Be- 40 fungskondensator 18 α ebenfalls umgeladen. De: endigung des Umschwingvorganges über die Freilauf- Kommutierungskondensator 11 α kann sich bei diode 8 a liegt am Kommutierungskondensator die dieser Schaltung nicht mehr so weit entladen, daß| Spannung U_c0. Anschließend beginnt sich der Korn- die Kommutierungsspannung auf den Wert der Zwi mutierungskondensator über den zugehörigen Wider- schenkreisspannung absinkt. Die Entladung ist viel stand 15 gemäß der e-Funktion 17 mit der Zeitkon- 45 mehr beendet, wenn U_c0' = U₁ + U₀ gilt, wöbe: stante τ = R₁₅ · C₁₁ zu entladen. Der Widerstands- U_co' die Kommutierungsspannung und U₀ die Spanwert R₁₅ des Widerstandes 15 ist so einzustellen, daß nung am Dämpfungskondensator 18 α ist Dami^

»ach AbUu. einer halben Un^Kn-eriode f. die J-*; ^KaÄTÄ^V« Η

Kommutierungsspannung auf einen Wert U_co' abge- 50 18 c auf einen Wert eingestellt werden, der zu

sunken ist, der größer als die Zwischenkreisspan- Zwangskommutierung ausreicht Dabei gibt dei

nung U₂ ist und der für die Kommutierung noch Kommutierungskondensator 11a einen Teil seinem

ausreicht Schwierigkeiten bereitet bei dieser Schal- Energie in den Zwischenkreis ab, ein anderer Tel

tung die Dimensioniemng der Widerstände 15 für geht im Widerstand 15 a verloren. Die Spannung»

einen großen Frequenzbereich. Die Schaltung muß 55 verlaufe IZ₁₁ und U_a an einem der Kommutierungs

für die maximale Zwischenkreisspannung U₂, d. h. kondensatoren 11 α bis 11 c und dem zugehörige!

für maximale Frequenz ausgelegt sein, da in diesem Dämpfungskondensator 18 α oder 18 b oder 18 c sine

Fall die höchste Konimutierongsspannung auftritt in Fig. 4 über der Zeit t aufgetragen. FSr die Erläa Diese Festlegung fuhrt aber bei kleinen Frequenzen terung wird wieder vorausgesetzt, daß der Haupt-

zu einer sehr großen Entladung der Kommutierungs- 60 thyristor 7 a zwangsgelöscht werden soBL Vor Be

kondensatoren. Hierläßt sich dadurch abhelfen, daß ginn der Zwangskommutierung Begt am Kommune

man veränderbare, vorzugsweise stufenweise ver- rungskondensator lla die Spannung U^ und an

änderbare Widerstände 15 vorsieht, die in Abhängig- Dämpfungskondensator 18 a die Spanmmg Ü_D\ Js

keit von der an den Kommutienmgskondensatoren Zeitpunkt t_t wird das Löschventü 10 a gezündet, de

abfallenden Spanmmg verändert werden, um eine 65 Hauptthyristor la erlischt, der Kmtiernngskon

optimale Anpassung der Zeitkonstanten entspre- densator Ha schwingt über die Freilaufdiode 81 «bend den obigen Ausführungen zu erhalten. Als um, and der Dämpfungskondensator 18 β beginn

zweite Möglichkeit bietet sich an, die Widerstände sich zu entladen. Im Zeitpunkt I₂ beginnt die Köm

mutierung auf die Freilaufdiode 8 d, der Kommutierungskondensator wird nachgeladen, und der Dämpfungskondensator lädt sich um. Es ist hier zu betonen, daß die Abstände zwischen den Zeitpunkten /j, t₂ usw. in F i g. 4 gegenüber dem wirklichen Ablauf vergrößert und auch nicht verhältnisgetreu sind, um die Übersichtlichkeit zu wahren. Im Zeitpunkt i_s ist die Kommutierung auf die Freilaufdiode 8 d und damit die Nachladung des Kommutierungskondensators beendet, an dem nun die Spannung U_c0 liegt. Während des Umladens des Kommutierungskondensators 11a über die Freilaufdiode 8 α entlädt sich der Dämpfungskondensator 18 a auf die Spannung U_Do. Im Zeitpunkt J₃ führt die Freilaufdiode 8fl" Strom, und der Laststrom ist auf den Freilaufkreis kommutiert. Nun liegt am Punkt 19 die Zwischenkreisspannung, und der Kommutierungskondensator 11 α beginnt sich zu entladen, und der Dämpfungskondensator 18 α lädt sich weiter um. Nach Beendigung des Entlade- und Umladevorgangs liegt im ao Zeitpunkt r₄ am Kommutierungskondensator 11a wieder die Spannung U_co' und am Dämpfungskondensator 18 α wieder die Spannung U₀'. Diese Spannungen besitzen den gleichen Betrag wie die Spannungen vor dem Zeitpunkt t_v jedoch umgekehrte Polarität. Es wurde bereits erwähnt, daß bei dieser Ausführungsform die Spannung am Kommutierungskondensator 11a bei der Entladung nicht auf den Wert der Zwischenkreisspannung U₂ absinkt, die am Zwischenkreiskondensator 5 liegt. Die Spannung am Kommutierungskondensator 11a ist vielmehr durch die Beziehung U_co' = V₇ + U₀' und damit durch die Kapazitäten des Zwischenkreiskondensators 5, des Kommutierungskondensators 11 α und des Kommutierungskondensators 18 a gegeben und kann durch eine entsprechende Auswahl der Kapazität des Dämpfungskondensators 18 α verändert werden.

Es ist zu betonen, daß beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 die Dämpfung und damit die Reduktion der Spannung am Kommutierungskondensator 11 α unabhängig von der Frequenz ist. Allerdings nimmt die Dämpfungswirkung mit fallender Spannung etwas zu. Falls sich dies bei größeren Leistungen bezüglich der Kommutierfähigkeit als nachteilig erweisen sollte, ist eine Nachladeeinrichtung für die Kornmutierungskondensatoren vorzusehen. Eine solche Nachladeeinrichtung ist beispielsweise in dem oben angeführten Buch von M. Mayer auf S. 164 oder in der DT-PS 12 33 471 beschrieben.

Wie beim Ausfuhrungsbeispiel nach F i g. 1 kanr auch im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 vorgesehen sein, die Dämpfungskondensatoren 18 und die Widerstände 15 über einen Schalter erst dann zuzuschalten, wenn die Ausgangsspannung des Umrichters einen vorgegebenen Wert überschreitet. Es wurde im Zusammenhang mit F i g. 1 bereits ausgeführt, daß in diesem Fall bei einem niedrigeren Wert der Ausgangsspannung abgeschaltet werden muß, um aus Stabilitätsgründen eine Hysterese zu erhalten. Es läßt sich abschätzen, daß der Bereich zwischen zulässiger Zu- und Abschaltung bei der Ausführungsform nach F i g. 3 im Vergleich mit der Ausführungsform nach F i g. 1 vergrößert ist. Dies ist für die aus dynamischen Gründen in der Ansteuerung des Schalters benötigte Hysterese günstig. Der dabei verwendete Schalter kann beispielsweise ein Schütz sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt F i g. 5. Dieses Ausführungsbeispiel ist weitgehend identisch mit der Ausführungsform nach Fig.3. In Abweichung von den Ausführungsformen nach F i g. 1 und F i g. 3 sind jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel als Stromrichterventile 16 α bis 16 /, über die sich die Kommutierungskondensatoren 11 entladen und die Dämpfungskondensatoren 18 umladen, Thyristoren eingesetzt. Diese Thyristoren 16 α bis 16 / können zu der oben bereits erwähnten Abschaltung der Dämpfungseinrichtung benutzt werden, die aus den Widerständen 15 und den Dämpfungskondensatoren 18 besteht. Es können aber auch mit den Thyristoren 16 a bis 16/ die an den Dämpfungskondensatoren liegenden Spannungen in einem bestimmten Bereich ausgesteuert werden, womit sich die Kommutierungsspannungen, die an den Kommutierungskondensatoren 11 liegen, einstellen lassen. Es ist hier darauf zu verweisen, daß auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1 die Dioden 16a bis 16/ durch Thyristoren ersetzt sein können.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß bei dem erfindungsgemäßen Umrichter die Vorteile der stromabhängigen Nachladung der Kommutierungskondensatoren erhalten blieben, die Nachteile dieser Nachladung jedoch mit einfachen Mitteln beseitigt wurden. Die Stromabhängigkeit der Nachladung wird dabei nur so weit reduziert, daß keine Überspannungen an den Kommutierungskondensatoren mehr auftreten, gleichzeitig bleibt aber noch so viel Stromabhängigkeit der Nachladung erhalten, daß die nötige Kommutierfähigkeit gewahrt bleibt

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 709 610/384

Claims (3)

damitmeiner unzulässigen Beanspruchung der Thy ristoren, Dioden und Kondensatoren führen. Dies.

1. Umrichter mit Gleichspannungszwischen- Gefahr besteht besonders bei hohen Leistungen, bei kreis, gesteuertem Gleichrichter und einem Wech- spielsweise bei Leistungen von 100 kVA und mehr selrichter mdt Hauptthyristoren in Brückenschal- 5 Es besteht die Aufgabe, einen Umrichter der ein rung, zu der Freilaufdioden in Brückenschaltuag gangs genannten Art so auszugestalten, daß unzuläs antiparallel geschaltet sind, wobei jedem Brük- sig hohe Kommutierungsspannungen vennieden wer kenzweig ein Lösichkreis mit einem Löschthyri- den.

stör und einem Kommutierangskondensator v>»r- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge

alle! geschaltet ist, für zwei Brückenzweige, die io löst, daß zu jedem Löschkreis eine Reihenschaltung einen gemeinsamen Hauptanschluß besitzen, je- bestehend aus einem Widerstand und einem Strom weils ein gemeinsamer Kommutierungskonden- richterventil, parallel geschaltet ist, daß das Strom sator vorgesehen ist und in den Kommutierungs- richterventil antiparallel zum Löschthyristor und zun Stromkreisen Kommuuerungsdrosseln angeordnet Hauptthyristor des zugehörigen Brückenzweiges is sind, dadurch gekennzeichnet, daß zu 15 und daß für zwei Brückenzweige mit gemeinsamen jedem Löschkreis (10) eine Reihenschaltung, be- Hauptanschluß jeweils ein gemeinsamer Widerstanc stehend aus einem Widersland (15 α bis 15 c) und vorgesehen ist. Vorzugsweise ist zu jedem Widerstanc einem Stromrichterventil (16 a bis 16/), parallel sin Dämpfungskondensator in Reihe geschaltet, unc geschaltet ist, daß das Stromrichterventil anti- für zwei Brückenzweige mit gemeinsamem Hauptparallel zum Löschthyristor (1Oe bis 10 c) und »o anschluß ist jeweils ein gemeinsamer Dämpfungszum Hauptthyristor (7 a bis 7/) des zugehörigen kondensator vorgesehen.

Brückenzweiges ist und daß für zwei Brücken- Beim erfindungsgemäßen Umrichter entlädt sich

zweige mit gemeinsamem Hauptanschluß (14 a der Kommutierungskondensator insbesondere wähbis 14 c) jeweils ein gemeinsamer Widerstand vor- rend der Zeitspanne, in der der Freilaufkreis der gesehen ist. as Laststrom führt, auf einen Spannungswert, der durch

2. Umrichter nach Anspruch 1, dadurch ge- den Widerstand und die Zeitspanne bis zur nächster kennzeichnet, daß zu jedem Widerstand (15 α bis Zwangskommutierung oder durch die Kapazitäten 15 c) ein Dämpfungskondensator (18 α bis IS c) des Kondensators im Zwischenstromkreis, des Komin Reihe geschaltet ist und daß für zwei Brük- mutierungskondensators und des Dämpfungskondenkenzweige mit gemeinsamem Hauptanschluß 30 sators gegeben ist. Dabei ist besonders hervorzuhe-(14 α bis 14 c) jeweils ein gemeinsamer Dämp- ben, daß beim Einsatz eines Dämpfungskondensators fungskondensator vorgesehen ist. die Spannungsreduktion unabhängig von der Fre-

3. Umrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch quenz ist, mit der die Thyristoren des Umrichters gegekennzeichnet, daß die Stromrichterventile (16 α zündet werden.

bis 16/) Dioden sind. 35 Als Stromrichterventile im Dämpfungskreis kön-