DE2513809A1

DE2513809A1 - Inverter with controlled rectifier - has further inverter with main thyristors in bridge circuit and has evaluation circuit using digital logic

Info

Publication number: DE2513809A1
Application number: DE19752513809
Authority: DE
Inventors: Hans-Hermann Dipl Ing Zander
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-03-27
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1976-09-30
Also published as: DE2513809B2; JPS51118033A

Abstract

The apparatus includes a DC intermediate circuit connecting the rectifier and the further inverter, and a controller for the rectifier, to which the inverter output voltage is applied as an actual value it is also connected to a nominal value generator. It has an evaluation circuit (36), to whose inputs (36a, 36b) are applied main pulses which are also applied to the main thyristors, and the actual value interrupting the line (33) through digital logic circuits between a nominal value generator (34) and a controller (29) for the duration of the gap in actual value when no main pulse and no actual value is applied to all main thyristors in at least one bridge half.

Description

Umrichter mit Gleichspannungszwischenkreis Die Erfindung betrifft einen Umrichter mit gesteuertem Gleichrichter, einem Wechselrichter mit Hauptthyristoren in Briickenschaltung, einem den Gleich- und den Wechselrichter verbindenden Gleichspannungszwischenkreis und einem Regler für den Gleichrichter, dem als Istwert die Ausgangsspannung des Umrichters zugeführt ist und der zur Sollwerteingabe mit einem Sollwertgeber verbunden ist.Converter with DC voltage intermediate circuit The invention relates to an inverter with controlled rectifier, an inverter with main thyristors in a bridge circuit, a DC voltage intermediate circuit connecting the rectifier and the inverter and a regulator for the rectifier, to which the output voltage of the Converter is supplied and connected to the setpoint input with a setpoint generator is.

Solche Umrichter mit variabler Zwischenkreisspannung und Regeleinrichtung sind aus dem Buch von D. Ernst und D. Ströle nIndustrieelektronikSpringer-Verlag 1973, S. 202, bekannt. Bezüglich einer näheren Beschreibung von Umrichtern mit Gleichspannungszwischenkreis wird auf das Buch von E. Meyer ?tSelbst geführte Thyristorstromrichter" Siemens AG 1974, 7. Aufl., S. 162 - 168, verwiesen. Solche Umrichter werden wegen ihres einfachen Konzeptes vielfach angewendet, beispielsweise zur Speisung von Drehstrommaschinen, insbesondere von Motorgruppen. Bei diesen Umrichtern ist der Wechselrichter mit einer Kommutierungseinrichtung für seine Hauptthyristoren ausgerüstet. Unter Umständen kann, beispielsweise bei niedriger Zwischenkreisspannung und sprunghaftem Laststromanstieg, die Kommutierfähigkeit nicht zur Kommutierung der Hauptthyristoren ausreichen. Es droht dann die Gefahr von Kommutierungskurzschlüssen, die zu einem Ausfall und zur Zerstörung des Umrichters führen können. Um solche Koramutierungskurzschlüsse zu vermeiden, kann man eine Phasenanschnittssteuerung im Wechselrichter vorsehen, mit der ein Hauptimpuls für einen Hauptthyristor vorzeitig beendet und eine Kommutierung eingeleitet wird, wenn ein Zustand einzutreten droht, bei dem die Kommutierfähigkeit nicht mehr ausreicht. Die Phasenanschnittssteuerung des Wechselrichters führt u.U. zu einer lückenden Umrichterausgangsspannung und damit zu einem lückenden Istwert für den Regler des Gleichrichters, mit dem ein falscher Regeleingriff bewirkt wird, der zu einer Instabilität der Regeleinrichtung führen kann.Such converters with variable intermediate circuit voltage and control device are from the book by D. Ernst and D. Ströle in IndustrieelektronikSpringer-Verlag 1973, p. 202. For a more detailed description of converters with a DC link is based on the book by E. Meyer? tSelf-guided thyristor converters "Siemens AG 1974, 7th edition, pp. 162-168. Such converters are because of their simple concept often used, for example to supply three-phase machines, especially of engine groups. The inverter is included in these converters equipped with a commutation device for its main thyristors. In certain circumstances can, for example, with a low intermediate circuit voltage and a sudden increase in load current, the commutation capability is not sufficient to commutate the main thyristors. It then there is a risk of commutation short circuits that lead to failure and to Destruction of the converter. To such coramutation shorts too To avoid this, a phase angle control can be provided in the inverter, with which prematurely ends a main pulse for a main thyristor and commutation is initiated when a state threatens to occur in which the commutation capability is no longer sufficient. The phase angle control of the inverter may lead to to a discontinuous converter output voltage and thus to a discontinuous actual value for the regulator of the rectifier with which an incorrect control intervention causes which can lead to instability of the control device.

Es besteht die Aufgabe, einen Umrichter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei Phasenanschnittssteuerung der Hauptthyristoren des Wechselrichters ein falscher Regeleingrlff vermieden wird.The task is to build a converter of the type mentioned at the beginning designed so that with phase control of the main thyristors of the inverter a wrong rule intervention is avoided.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Auswerteschaltung vorgesehen ist, deren Eingängen die an die 2n Hauptthyristoren gelegten Hauptimpulse und der Istwert zugeführt ist und die über digitale Verknüpfungsglieder ein Signal gemäß der Beziehung mit i= 1,2,...,n abgibt, mit dem die Verbindungsleitung zwischen Sollwertgeber und Regler für die Dauer der Lücke im Istwert unterbrochen ist, wenn an allen Hauptthyristoren wenigstens einer Brückenhälfte des Wechselrichters kein Hauptimpuls und kein Istwert ansteht.According to the invention, this object is achieved in that an evaluation circuit is provided, the inputs of which are supplied with the main pulses applied to the 2n main thyristors and the actual value and a signal according to the relationship via digital logic elements with i = 1,2, ..., n, with which the connection line between setpoint generator and controller is interrupted for the duration of the gap in the actual value if there is no main pulse and no actual value on all main thyristors at least one bridge half of the inverter.

Beim erfindungsgemäßen Umrichter ist sichergestellt, daß ein falscher Regeleingriff nur dann verhindert wird, wenn sowohl der Istwert lückt als auch Zündimpulse an den Hauptthyristoren einer Brückenhälfte fehlen. Damit wird erreicht, daß Lücken im Istwert dem Sollwert phasengetreu aufgezwungen werden und der Regler auch dann arbeitet, wenn trotz Phasenanschnitts, beispielsweise wegen weiterhin leitender Freilaufdioden, eine Lücke im Spannungs-Istwert nicht vorhanden ist.The converter according to the invention ensures that a wrong Control intervention is only prevented if there is a gap in the actual value as well as ignition pulses the main thyristors in one half of the bridge are missing. This ensures that there are gaps in the actual value, the setpoint is imposed in accordance with the phase, and the controller also then works if despite phase control, for example because of continuing to conduct Free-wheeling diodes, there is no gap in the actual voltage value.

Bei einer einfachen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umrichters kann ein von der Auswerteschaltung angesteuerter Schalter in der Verbindungsleitung zwischen Sollwertgeber und Regler angeordnet sein und es kann in der Auswerteschaltung ein Grenzwertmelder vorgesehen sein, dem digitale Verkndpfungsglieder nachgeschaltet sind.In a simple advantageous embodiment of the invention Converter can be controlled by the evaluation circuit switch in the connecting line be arranged between setpoint generator and controller and it can be in the evaluation circuit a limit indicator can be provided, followed by digital linking elements are.

Im folgenden wird der erfindungsgemäße Umrichter beispielhaft anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert. in den Figuren sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The converter according to the invention is exemplified below based Figures 1 to 3 explained in more detail. in the figures are the same components with the provided with the same reference numerals.

Figur 1 zeigt das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Umrichters. Eine motorgruppe 10 wird aus einem Drehstromnetz mit den Phasen R, S, T über einen fremdgesteuerten, netzgeführten Gleichrichter 11, einen Gleichspannungszwischenkreis 12 mit Glättungsdrosseln 13 und Zwischenkreiskondensator 14 und einen selbstgefthrten, fremdgesteuerten Wechselrichter 15 gespeist.Figure 1 shows the block diagram of a converter according to the invention. A motor group 10 is from a three-phase network with the phases R, S, T via a externally controlled, line-commutated rectifier 11, a DC voltage intermediate circuit 12 with smoothing chokes 13 and intermediate circuit capacitor 14 and a self-guided, externally controlled inverter 15 fed.

Bezüglich des Aufbaus eines solchen Umrichters und seiner Wirkungsweise wird auf die oben bereits zitierte Literaturstelle von E. Meyer verwiesen. In den Ausgangsleitungen 16 des Umrichters ist zur Erfassung des Stromistwertes ein Stromindikator 17, der beispielsweise ein Stromwandler mit nachgeschaltetem Gleichrichter sein kann und zur Erfassung des Istwertes Uist der Ausgangsspannung Us ein Spannungsindikator 18 angeordnet, der beispielsweise ein Ubertragungstransformator mit nachgeschaltetem Gleichrichter sein kann. Bei dem beschriebenen Umrichter wird durch Steuerung des Gleichrichters 11 die Zwischenkreisspannung Uz im Gleichstromzwischenkreis 12 und damit die Größe der Spannung gesteuert, die der Motorgruppe 10 zugeführt wird. Die Frequenz der Maschinenspannung wird durch die Taktfrequenz der Hauptthyristoren des Wechselrichters 15 und die Drehrichtung des Drehstrommotors durch die Reihenfolge der Stromführung der Hauptthyristoren des Wechselrichters 15 bestimmt. Für den Wechselrichter ist ein Steuersatz 19 vorgesehen, der einen Impulsgeber mit nachgeschaltem Ringzähler enthält. Ein solcher Steuersatz ist beispielsweise in dem obengenannten Buch von D. Ernst und 1. Ströle, S. 54 und 55 beschrieben. Mit diesem Steuersatz werden Hauptimpulse zur Zündung der Hauptthyristoren über Leitungen 21 und Löschimpulse zur Auslösung der Kommutierung der Hauptthyristoren über Leitungen 22 abgegeben. Weiterhin ist eine Überwachungseinrichtung 23 für die Kommutierfähigkeit des Wechselrichters 15 vorgesehen, mit der über einen Eingang 24 des Steuersatzes 19 vorzeitig eine Kommutierung auszulösen ist, wenn ein Zustand eintritt, bei dem die Kommutierfähigkeit des Wechselrichters 15 nicht mehr auszureichen droht. Hierzu kann beispielsweise bei einer EommutierCinrichtung mit Kommutierungskondensatoren die Spannung an den Kommutierungskondensatoren im Wechselrichter 15 erfaßt und über die Leitung 25 der Uberwachungseinrichtung 23 als Maß für die Kommutierfähigkeit des Wechselrichters zugeführt werden.With regard to the structure of such a converter and its mode of operation reference is made to the literature by E. Meyer already cited above. In the Output lines 16 of the converter are a current indicator for recording the actual current value 17, which can be, for example, a current transformer with a downstream rectifier can and a voltage indicator to detect the actual value Uist of the output voltage Us 18 arranged, for example, a transmission transformer with a downstream Can be rectifier. In the case of the converter described, by controlling the Rectifier 11, the intermediate circuit voltage Uz in the direct current intermediate circuit 12 and thus the amount of voltage that is supplied to the motor group 10 is controlled. the The frequency of the machine voltage is determined by the clock frequency of the main thyristors of the inverter 15 and the direction of rotation of the three-phase motor by the sequence the current flow of the main thyristors of the inverter 15 is determined. For the inverter a control set 19 is provided, which has a pulse generator with a downstream ring counter contains. Such a tax rate is, for example, in the above-mentioned book by D. Ernst and 1. Ströle, pp. 54 and 55. This tax rate is the main impetus for triggering the main thyristors via lines 21 and extinguishing pulses for triggering the commutation of the main thyristors via lines 22. Furthermore is a monitoring device 23 for the commutation capability of the inverter 15 provided, with the commutation via an input 24 of the tax rate 19 prematurely is to be triggered when a state occurs in which the commutation capability of the inverter 15 threatens to no longer suffice. This can be done, for example, in an eommuting device with commutation capacitors the voltage on the commutation capacitors detected in the inverter 15 and via the line 25 of the monitoring device 23 are supplied as a measure of the commutation capability of the inverter.

Die Thyristoren des Gleichrichters 11 erhalten über Leitungen 26 Zündimpulse von einem Steuersatz 27, wie er beispielsweise in dem Buch von G. Möltgen "Netzgeführte Stromrichter mit Thyristoren" Siemens AG 1967, S. 275 oder 280 beschrieben ist.The thyristors of the rectifier 11 receive ignition pulses via lines 26 of a tax rate 27, as it is, for example, in the book by G. Möltgen "Netzführung Power converter with thyristors "Siemens AG 1967, p. 275 or 280 is described.

Dem Steuersatz 27 wird über eine Leitung 28 ein Regelsignal zugeführt, das mit einem Spannungsregler 29 gewonnen wird, der im Ausführungsbeispiel ein PI-Regler ist. Dem Spannungsregler 29 ist ein Strombegrenzungsregler 30 nachgeschaltet, dem der Stromistwert über die Leitung 31 zugeführt ist. Bezüglich des Aufbaus der Regler 29 und 30 wird auf das obengenannte Buch von D. Ernst und D. Ströle verwiesen, in dem in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung Regler unterschiedlicher Charakteristik beschrieben sind. Dem Spannungsregler 29 ist eine Additionsstufe 31 vorgeschaltet, der über eine Leitung 32 der Spannungsistwert Uist und über eine Leitung 33 ein Sollwert zugeführt ist, den ein Sollwertgeber 34 abgibt. In der Verbindungsleitung 33 ist ein Schalter 35 vorgesehen, der über einen Betätigungseingang 35a von einer Auswerteschaltung 36 betätigt werden kann. Dabei wird angenommen, daß der Schalter 35 geschlossen ist, wenn am Betätigungseingang 35a ein H-Signal liegt, und daß er mit einem L-Signal geöffent wird. Der Schalter 35 kann beispielsweise ein FET-Schalter sein. Der Auswerteschaltung 36 sind über einen Eingang 36a der Spannungsistwert Uist und über Eingänge 36b die Leitungen 21 zugeführt, an denen die Hauptimpulse für die Hauptthyristoren des Wechselrichters 15 anstehen.A control signal is fed to the control set 27 via a line 28, which is obtained with a voltage regulator 29, which in the exemplary embodiment is a PI regulator is. The voltage regulator 29 is followed by a current limiting regulator 30, the the actual current value is supplied via line 31. Regarding the structure of the controller 29 and 30, reference is made to the above-mentioned book by D. Ernst and D. Ströle, in the controller with different characteristics depending on the specific application are described. The voltage regulator 29 is preceded by an addition stage 31, the voltage actual value Uist via a line 32 and via a line 33 Setpoint is supplied, which a setpoint generator 34 emits. In the connecting line 33, a switch 35 is provided, which via an actuation input 35a of a Evaluation circuit 36 can be operated. It is assumed that the switch 35 is closed when there is an H signal at the actuation input 35a, and that he is opened with an L signal. The switch 35 can, for example, be an FET switch be. The evaluation circuit 36 receives the actual voltage value via an input 36a Uist and the lines 21 supplied via inputs 36b, on which the main pulses for the main thyristors of the inverter 15.

Es wurde bereits erwähnt, daß bei solchen Umrichtern Betriebszustände auftreten können, bei denen die Kommutierfähigkeit der Kommutierungseinrichtung des Wechselrichters 15 nicht mehr zur Kommutierung der Hauptthyristoren des Wechselrichters 15 ausreicht.It has already been mentioned that such converters have operating states can occur in which the commutation capability of the commutation device of the inverter 15 is no longer used to commutate the main thyristors of the inverter 15 is sufficient.

Ein solcher Betriebszustand ist beispielsweise bei kleiner Zwischenkreisspannung und sprungartig ansteigendem Laststrom gegeben. Bei einem solchen Betriebszustand droht die Gefahr von Kommutierungskurzschlüssen im Wechselrichter 15 und damit der Ausfall bzw. die Zerstörung des Umrichters. Um dieser Gefahr zu begegnen, ist eine Phasenanschnittssteuerung der Hauptthyristoren des Wechselrichters 15 vorgesehen, mt der eine Kommutierung vorzeitig dann ausgelöst wird, wenn mit der Überwachungseinrichtung 23 ein Betriebszustand gemeldet wird, bei dem die Kommutierfähigkeit nicht mehr auszureichen droht. Diese vorzeitige Kommutierung durch Phasenanschnittssteuerung des Wechselrichters 15 kann zu einer lückenden Umrichterausgangsspannung UA und damit su einem lückenden Spannungsistwert Uist führen. Trotz Phasenanschnittssteuerung brauchen Bücken in der Umrichterausgangsspannung und damit im Spannungsistwert nicht aufzutreten, wenn beispielsweise zwei oder drei Freilaufdioden leitend sind. Bei einem lückenden Istwert Uist wird für die Spannungsregelung durch den Gleichrichter 11 der Mittelwert des Istwertes Uist bei gleichem Sollwert kleiner und demzufolge versucht der Regler 29 die Zwischenkreisspannung Uz zu erhöhen. Damit erfolgt ein falscher Regeleingriff. Eine erhöhte Zwischenkreisspannung hätte zur Folge, daß die Lücken in der Umrichterausgangsspannung beispielsweise wegen eines sehr rasch ansteigenden Laststromes noch vergrößert werden, was eine weitere Erhöhung der Zwischenkreisspannung Uz nach sich führen würde. Der falsche Regeleingriff könnte also zu einer Instabilität der Regelung fuhren.Such an operating state is, for example, when the intermediate circuit voltage is low and suddenly increasing load current. In such an operating state threatens the danger of Commutation short circuits in the inverter 15 and thus the failure or destruction of the converter. To this danger too encounter is a phase control of the main thyristors of the inverter 15 provided, with which commutation is prematurely triggered when with the monitoring device 23 is reported an operating state in which the commutation capability no longer threatens to be sufficient. This premature commutation through phase control of the inverter 15 can lead to a discontinuous converter output voltage UA and thus result in a discontinuous actual voltage value Uist. Despite phase control do not need bridges in the converter output voltage and thus in the actual voltage value occur when, for example, two or three freewheeling diodes are conductive. at a discontinuous actual value Uist is used for voltage regulation by the rectifier 11 the mean value of the actual value Uist with the same setpoint value is smaller and consequently the controller 29 tries to increase the intermediate circuit voltage Uz. This is followed by a wrong control intervention. An increased intermediate circuit voltage would have the consequence that the gaps in the converter output voltage for example because of a very rapidly increasing load current, which further increases the intermediate circuit voltage Uz would result. The wrong control intervention could lead to instability the scheme.

Um einen solchen falschen Reglereingriff zu vermeiden, ist die Auswerteschaltung 36 vorgesehen, der über den Eingang 36a der Istwert Uist und über die 2n Eingänge 36b die Haupt impulse T2i und T2i 1 für die Hauptthyristoren des Wechselrichters 15 zugeführt sind, wobei T2i die Hauptimpulse der einen und 12i 1 die Hauptimpulse der anderen Brilckenhälfte sindsi=1,2,...,n ist, und 2n gleich der Anzahl der Hauptthyristoren ist. In der Auswerteschaltung 36 wird mit digitalen Verknüpfungsgliedern gemäß der Bezeichnung ein Signal x geschaffen, mit dem über den Betätigungseingang 35a der Schalter 75 bei L-Signal geöffnet und damit die Sollwerteingabe unterdrückt- wird, wenn kein Istwert ansteht, d.h. eine Bücke im Istwert vorhanden ist und die Hauptthyristoren wenigstens einer Brückenhälfte des Wechselrichters 15 keinen Zündimpuls wegen der Phasenanschnittssteuerung erhalten.In order to avoid such an incorrect controller intervention, the evaluation circuit 36 is provided, which is supplied with the actual value Uist via the input 36a and the main pulses T2i and T2i 1 for the main thyristors of the inverter 15 via the 2n inputs 36b, with T2i being the main pulses of the one and 12i 1 are the main pulses of the other half of the bridge si = 1,2, ..., n, and 2n is equal to the number of main thyristors. In the evaluation circuit 36 with digital logic elements according to the designation A signal x is created with which the switch 75 is opened via the actuation input 35a when the signal is low and the setpoint input is suppressed if there is no actual value, i.e. a bridge is present in the actual value and the main thyristors of at least one bridge half of the inverter 15 do not have an ignition pulse because of the phase control.

Figur 2 zeigt ein Schaltbild der Auswertestrufe 36. Als Wechselrichter 15 ist dabei eine Drehstrombrückenschaltung mit sechs Hauptthyristoren bzw. Brückenzweigen angenommen. Die Hauptimpulse g nd ittnd T5 für die Hauptthyristoren einer Brückenhälfte sind über Eingänge 36b einem ODER-Gatter 37 und die Hauptimpulse 2 T4 und T6 für die Hauptthyristoren der zweiten Brückenhälfte sind über weitere Eingänge 36b einem ODER-Gatter 38 zugeleitet. Den ODER-Gattern 37 und 38 ist ein NAND-Gatter 39 nachgeschaltet, dessen Ausgang mit dem einen Eingang eines weiteren NAND-Gatters 40 verbunden ist. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 40 ist über eine Invertierstufe 42 und einen Grenzwertmelder 41 mit dem Eingang 36a der Auswerteschaltung 36 verbunden, an dem der negative Istwert Uist liegt. Im Ausfilhrungsbeispiel ist der Grenzwertmelder 41 mit einem Operationsverstärker 41a aufgebaut, dessen invertierender Eingang über einen Widerstand 41b mit dem Eingang 36a verbunden ist und dessen nichtinvertierender Eingang an Nullpotential liegt. Am Ausgang des NAND-Gatters 40 und damit am Ausgang 36c der Auswerteschaltung 36 steht ein Signal gemäß der Beziehung an, das dem Betätigungseingang 35a des Schalters 35 zugeführt ist. Damit wird der Schalter 35 mit einem L-Signal nur dann geöffnet und damit die Sollwerteingabe unterbrochen, wenn der Istwert Uist Rückt und gleichzeitig den Hauptthyristoren wenigstens einer Brückenhälfte des Wechselrichters kein Zündimpuls zugeführt ist. Damit wird der Sollwert im gleichen Maße verfälacht, wie der Istwert. Die im Istwert auftretenden Lücken werden dem Sollwert phasengetreu aufgezwungen, Bei gleicher Eingangsglättung ergeben sich dann stabile Verhältnisse für den Regler 29 und damit für die Zwischenkreisspannung Uz.FIG. 2 shows a circuit diagram of the evaluation test calls 36. A three-phase bridge circuit with six main thyristors or bridge branches is assumed as the inverter 15. The main pulses G nd ittnd T5 for the main thyristors of one bridge half are fed to an OR gate 37 via inputs 36b and the main pulses 2 T4 and T6 for the main thyristors of the second bridge half are fed to an OR gate 38 via further inputs 36b. The OR gates 37 and 38 are followed by a NAND gate 39, the output of which is connected to one input of a further NAND gate 40. The second input of the NAND gate 40 is connected via an inverting stage 42 and a limit value indicator 41 to the input 36a of the evaluation circuit 36, at which the negative actual value Uist is located. In the exemplary embodiment, the limit value indicator 41 is constructed with an operational amplifier 41a, the inverting input of which is connected to the input 36a via a resistor 41b and the non-inverting input of which is at zero potential. At the output of the NAND gate 40 and thus at the output 36c of the evaluation circuit 36 there is a signal according to the relationship which is fed to the actuation input 35a of the switch 35. This means that the switch 35 is only opened with an L signal and thus the setpoint input is interrupted when the actual value Uist returns and at the same time no ignition pulse is supplied to the main thyristors of at least one bridge half of the inverter. This falsifies the setpoint to the same extent as the actual value. The gaps occurring in the actual value are imposed in phase with the setpoint value. With the same input smoothing, stable conditions then result for the controller 29 and thus for the intermediate circuit voltage Uz.

Anhand der Figuren 3a und 3b werden die oben geschilderten Zusammenhänge nochmals erläutert. Dabei ist der obersichtlichkeit wegen in Figur 3a eine zweiphasige Brückenschaltung mit vier Brückenzweigen und je einem Hauptthyristor 1 bis 4 pro BrUckenzweig als Wechselrichter 15 gezeigt, bei der außerdem noch die Zwangskommutierungseinrichtung für die Hauptthyristoren 1, 2, 3 und 4 weggelassen wurden. Am Eingang des Wechselrichters 15 liegt die veränderliche Zwischenkreisspannung UZ. Den Thyristoren 1 und 3 der linken Brückenhälfte werden die Hauptimpulse T1 und T3 und den Hauptthyristoren 2 und 4 der rechten Brückenhälfte werden die Hauptthyristoren T2 und T4 phasenrichtig zugeführt. Über die Ausgangsklemmen 15a, an denen die Umrichterausgangsspannung UA ansteht, wird eine ohmisch-induktive Last 10 gespeist und es wird über einen Spannungsindikator 18, der einen Ubertragungstransformator und einen Gleichrichter 18b aufweist, der Istwert Uist der Ausgangsspannung UA abgegriffen. In Figur 3b sind die Hauptimpulse T1 bis T4, die Ausgangsspannung UA und als Istwert Uist die gleichgerichtete Umrichterausgangsspannung UA aufgetragen. Der Figur 3b ist zu entnehmen, daß bei vorzeitiger Kommutierung einer der Hauptthyristoren 1 bis 4 eine Lücke in der Umrichterausgangsspannung und damit eine Lücke im Istwert I auftreten kann. In der Figur 3b ist dies durch die schraffiert gezeichneten Bereiche A gekennzeichnet. Mit der Auswerteschaltung 36 wird diese Lücke A im Istwert Uist dem Sollwert gemäß der Beziehung phasengetreu aufgezwungen und der Schalter 35 bei L-Signal geöffnet. Ein ähnliches Impulsraster läßt sich für eine dreiphasige Brückenschaltung als Wechselrichter 15 aufzeichnen, wobei die Hauptimpulse annähernd 1800 el lang sind. Aus diesem Impulsraster folgt, daß Lücken im Istwert immer dann auftreten, wenn auch eine Lücke zwischen zwei um 1200 el versetzten Hauptimpulsen vorhanden ist. In der gleichgerichteten Istwertspannung Uist können also immer dann Lücken entstehen, wenn ein Block einer verketteten Umrichterausgangsspannung infolge Phasenanschnitts kürzer als 600 el wird. Mit der oben in Figur 2 gezeigten Auswerteschaltung läßt sich gemäß der dort angegebenen logischen Beziehung auch eine solche Lücke im Istwert dem Sollwert phasengetreu aufzwingen und damit stabile Verhältnisse für den Spannungsregler 29 erzielen.The relationships outlined above are explained again on the basis of FIGS. 3a and 3b. For the sake of clarity, FIG. 3a shows a two-phase bridge circuit with four bridge branches and one main thyristor 1 to 4 per bridge branch as an inverter 15, in which the forced commutation device for the main thyristors 1, 2, 3 and 4 has also been omitted. The variable intermediate circuit voltage UZ is present at the input of the inverter 15. The main pulses T1 and T3 are fed to the thyristors 1 and 3 of the left half of the bridge and the main thyristors T2 and T4 are fed to the main thyristors 2 and 4 of the right half of the bridge in the correct phase. An ohmic-inductive load 10 is fed via the output terminals 15a, at which the converter output voltage UA is present, and the actual value Uist of the output voltage UA is tapped via a voltage indicator 18, which has a transmission transformer and a rectifier 18b. The main pulses T1 to T4, the output voltage UA and the rectified converter output voltage UA as the actual value Uist are plotted in FIG. 3b. It can be seen from FIG. 3b that if one of the main thyristors 1 to 4 commutates prematurely, a gap in the converter output voltage and thus a gap in the actual value I can occur. This is indicated in FIG. 3b by the areas A shown hatched. With the evaluation circuit 36, this gap A in the actual value Uist becomes the setpoint according to the relationship Forced in phase and the switch 35 is opened when the signal is low. A similar pulse pattern can be recorded for a three-phase bridge circuit as an inverter 15, the main pulses being approximately 1800 el long. From this pulse pattern it follows that gaps in the actual value always occur when there is also a gap between two main pulses offset by 1200 el. Gaps can therefore always arise in the rectified actual value voltage Uist if a block of a linked converter output voltage becomes shorter than 600 el due to phase control. With the evaluation circuit shown above in FIG. 2, in accordance with the logical relationship given there, such a gap in the actual value can also be forced in phase with the nominal value and thus stable conditions can be achieved for the voltage regulator 29.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit dem erfindungsgemäßen Umrichter ohne besondere Maßnahmen falsche Regeleingriffe und ein instabiles Verhalten des Reglers bei Phasenanschnittssteuerung der Hauptthyristoren des Wechselrichters mit Sicherheit und ohne besonderen elektronischen Aufwand vermieden sind.In summary, it can be stated that with the converter according to the invention incorrect control interventions and unstable behavior of the Controller with phase angle control of the main thyristors of the inverter Security and are avoided without any special electronic effort.

7 Patentansprüche 3 Figuren7 claims 3 figures

Claims

Converter with controlled rectifier, an inverter with main thyristors in a bridge circuit, a DC voltage intermediate circuit connecting the rectifier and the inverter and a regulator for the rectifier, to which the output voltage of the converter is fed as an actual value and which is connected to a setpoint generator for setpoint input, characterized in that, that an evaluation circuit (36) is provided, the inputs (36b and 36a) of which are supplied with the main pulses (T21; T2i 1; i = 1, 2, ..., n) and the actual value (Uist) applied to the 2n main thyristors and via digital connection elements (37 to 39, 40 and 43) a signal (x) according to the relationship with i = 1,2, ..., n, with which the connection line (33) between setpoint generator (34) and controller (29) is interrupted for the duration of the gap in the actual value if all main thyristors (1,3. ..2n-1 or 2, 4, ..., 2n) at least one bridge half of the inverter (15) has no main pulse and no actual value.

2. Converter according to claim 1, characterized in that one of the evaluation circuit (36) controlled switch (35) in the connecting line (33) is arranged between the setpoint generator (34) and controller (29).

3. Converter according to claim 1 or 2, characterized in that in the evaluation circuit (36) a limit value indicator (41) is provided, the at least one of the digital link elements (40) is connected downstream.

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