DE2541700A1 - Umrichter und verfahren zu seinem betrieb - Google Patents

Umrichter und verfahren zu seinem betrieb

Info

Publication number
DE2541700A1
DE2541700A1 DE19752541700 DE2541700A DE2541700A1 DE 2541700 A1 DE2541700 A1 DE 2541700A1 DE 19752541700 DE19752541700 DE 19752541700 DE 2541700 A DE2541700 A DE 2541700A DE 2541700 A1 DE2541700 A1 DE 2541700A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thyristors
inverter
commutation device
current
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19752541700
Other languages
English (en)
Other versions
DE2541700B2 (de
DE2541700C3 (de
Inventor
Lovro Dipl Ing Vukasovic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE2541700A priority Critical patent/DE2541700C3/de
Priority to AT558876A priority patent/AT354568B/de
Priority to GB32564/76A priority patent/GB1543265A/en
Priority to NL7609674A priority patent/NL7609674A/xx
Priority to SU762393668A priority patent/SU691116A3/ru
Priority to SE7609820A priority patent/SE7609820L/xx
Priority to US05/721,694 priority patent/US4086622A/en
Priority to BE170684A priority patent/BE846274A/xx
Priority to DD194821A priority patent/DD126889A5/xx
Priority to IT27243/76A priority patent/IT1068514B/it
Priority to JP51111264A priority patent/JPS5256325A/ja
Priority to CA261,399A priority patent/CA1060094A/en
Priority to FR7627942A priority patent/FR2325233A1/fr
Priority to BR7606163A priority patent/BR7606163A/pt
Publication of DE2541700A1 publication Critical patent/DE2541700A1/de
Publication of DE2541700B2 publication Critical patent/DE2541700B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2541700C3 publication Critical patent/DE2541700C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505—Conversion of dc power input into ac 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
    • H02M7/515—Conversion of dc power input into ac 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
    • H02M7/5152—Conversion of dc power input into ac 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 with separate extinguishing means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/443—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/45—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M5/4505—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Description

Λ 17. SEP. 1975
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT 3 Erlangen, den Berlin und München Werner-von-Siemens-Straße
Unser Zeichen: VPA 75 P 3174 BRD Soe 21 Sie
Umrichter und Verfahren zu seinem Betrieb
Die Erfindung betrifft einen Umrichter mit einem Wechselrichter mit steuerbaren Stromrichterventilen in Brückenschaltung, dessen Ausgangsklemmen mit einem Parallelschwingkreis und dessen Eingangsklemmen über einen Gleichstromzwischenkreis mit Glättungsdrossel und einen steuerbaren Gleichrichter mit einer Wechsel-Spannungsquelle verbunden sind, wobei die Eingangsklemmen des Wechselrichters von einer Hilfskominutierungseinrichtung überbrückt sind, die Thyristoren in einer Brückenschaltung enthält, zwischen deren Wechselstromausgängen ein Kondensator liegt und ein Verfahren zum Betrieb, insbesondere zur Inbetriebnahme des Umrichters, bei dem während der Anfahrphase Thyristoren einander zugeordneter diagonaler Brückenzweige des Wechselrichters und der Hilfskommutierungseinrichtung vor jedem Nulldurchgang der Schwingkreisspannung gezündet werden und bei dem nach Beendigung der Anfahrphase nur Thyristoren diagonaler Brückenzweige des Wechselrichters gezündet werden und die Thyristoren der Hilfskommutierungseinrichtung ungezündet bleiben.
Ein solcher Umrichter und ein solches Betriebsverfahren sind aus der DT-OS 2 056 847 bekannt. Umrichter mit einem Parallelschwingkreis als Last sind im eingeschwungenen Zustand lastgeführt und die Arbeitsfrequenz des Wechselrichters wird von der Resonanzfrequenz des Schwingkreises bestimmt. Der Strom geht dabei in direkter Kommutierung von einem Brückenzweig des Wechselrichters auf den nachfolgend stromführenden über, wobei die Kommutierungsblindleistung vom Kondensator des Parallelschwingkreises zur Verfügung gestellt wird. In der Anfahrphase reicht die Ladung des Kondensators zur direkten Kommutierung nicht aus und es muß daher während dieses Zeitraumes indirekt kommutiert werden. Dazu ist beim bekannten Umrichter eine Hilfskommutierungseinrichtung vorgesehen, die aus einem mit einer Gleichspannungsquelle nach-
709813/0069
U VPA 75 P 3174 BRD
ladbaren Kondensator besteht, der zu den Gleichspannungsklemmen der Brückenschaltung aus Thyristoren in Reihe geschaltet ist. Die Wechselspannungsklemmen der Brückenschaltung sind über die Reihenschaltung einer Drossel und eines weiteren Kondensators verbunden. Außerdem ist bei dem bekannten Umrichter als Vorstromeinrichtung die Reihenschaltung eines Thyristors und eines Kondensators vorgesehen, dem ein Widerstand parallel geschaltet ist und mit der die Eingangsklemmen des Wechselrichters ebenfalls überbrückt sind. Zum Anfahren wird beim bekannten Umrichter der Thyristor der Vorstromeinrichtung gezündet, bis ein Strom vorgegebener Größe in der Glättungsdrossel fließt. Ist dieser Strom erreicht, so werden Thyristoren diagonaler Brückenzweige des Wechselrichters gezündet, es fließt nun Strom über die Last, der eine Schwingung anregt und der Thyristor der Vorstromeinrichtung erlischt. Kurz vor jedem Nulldurchgang der Schwingkreisspannung werden anschließend die vorher nicht leitenden Thyristoren des Wechselrichters und Thyristoren in den zugehörigen diagonalen Brückenzweigen der Hilfskommutierungseinrichtung gezündet. Die Spannung des nachladbaren Kondensators der Hilfskommutierungseinrichtung liegt nun als negative Sperrspannung an den Thyristoren des Wechselrichters und löscht die bisher stromführenden Thyristoren. Nun wächst die Spannung am Kondensator der Brückenschaltung der Hilfskommutierungseinrichtung an, bis die gezündeten Thyristoren des Wechselrichters den Strom übernehmen können, worauf die stromführenden Thyristoren der Hilfskommutierungseinrichtung erlöschen. Pur diesen Spannungsanstieg am Kondensator der Brückenschaltung ist die Drossel erforderlich, die mit diesem Kondensator in Reihe geschaltet ist. Dieses Schaltspiel wiederholt sich kurz vor jedem nachfolgenden Nulldurchgang der Schwingkreisspannung. Dabei lädt sich der Kondensator der Brückenschaltung der Hilfskommutierungseinrichtung immer mehr auf und seine Spannung wirkt der Spannung des nachladbaren Kondensators entgegen, so daß die Hilfskommutierungseinrichtung nach einer gewissen Zeitspanne wirkungslos wird, womit die Anfahrphase beendet ist, da nun die Schwingkreisspannung des Umrichters zur direkten Kommutierung ausreicht und der Umrichter im Normalbetrieb arbeitet. Der bekannte Umrichter ist
709813/0069
VPA 75 P 254 1700
-1-
S 3174 BRD
während der Anfahrphaae nicht last-, sondern mit der Frequenz der Schwingkreisspannung selbstgeführt. Dieser Vorteil wird jedoch mit einem großen Aufwand erreicht. Insbesondere ist eine zusätzliche Stromversorgung zum Laden des Kondensators in der Hilfskommutierungseinrichtung erforderlich.
Es besteht die Aufgabe, einen Umrichter der eingangs genannten Art zu vereinfachen und gleichzeitig seinen Betrieb während der Anfahrphase zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Hilfskommutierungseinrichtung nur aus der Brückenschaltung von Thyristoren besteht und ihre Wechselstromausgänge nur mit dem Kondensator verbunden sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Umrichter ist für die indirekte Kommu-
tierung während der Anfahrphase eine zusätzliche Stromversorgung nicht erforderlich. Außerdem ist gegenüber dem bekannten Umrich-. ter die Drossel in der Hilfskommutierungseinrichtung eingespart und die Hilfskommutierungseinrichtung ist nur für einen Bruchteil der Schwingkreisleistung auszulegen, weswegen ein Kondensator kleiner Kapazität und Thyristoren geringer Belastbarkeit in der Hilfskommutierungseinrichtung eingesetzt werden können. Außerdem kann auf die Vorstromeinrichtung des bekannten Umrichters verzichtet werden. Der erfindungsgemäße Umrichter ist daher wesentlich wirtschaftlicher zu fertigen.
Bei einem vorteilhaften Verfahren zum Betrieb, insbesondere zum Anfahren des erfindungsgemäßen Umrichters, werden zum Betriebsbeginn Thyristoren in zwei diagonalen Brückenzweigen der Hilfskommutierungseinrichtung gezündet und bleiben stromführend bis die Spannung am Kondensator der Hilfskommutierungseinrichtung einen vorgegebenen Wert erreicht hat, bei Erreichen dieser Spannung werden Thyristoren in zwei diagonalen Brückenzweigen des Wechselrichters gezündet und bleiben stromführend bis ein Strom vorgegebener Größe fließt, der während der gesamten Anfahrphase durch Steuerung des Gleichrichters konstant gehalten
709813/0069
- ν-
VPA 75 P 3174 BRD (φ
wird, nach Erreichen dieses Stromes werden Thyristoren nachfolgend stromführender Brückenzweige der Hilfskommutierungseinrichtung und um eine konstante Zeitspanne verzögert Thyristoren nachfolgend stromführender Brückenzweige des Wechselrichters gezündet, wobei die Zeitspanne von der Spannung und dem Strom vorgegebener Größe abhängig ißt, anschließend werden vor jedem Nulldurchgang Thyristoren von Brückenzweigen der Hilfskommutierungseinrichtung und um die konstante Zeitspanne verzögert die zugeordneten Thyristoren des Wechselrichters gezündet. Dieses Schaltspiel wird fortgeführt, bis eine Schwingkreisspannung vorgegebener Größe erreicht ist, die zur direkten Kommutierung ausreicht.
Mit diesem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren erreicht man bei vereinfachter Steuerung ein. sanftes Anfahren des Umrichters. Während des Anfahrens ist keine zusätzliche Istwerterfassung nötig, sondern die zur Steuerung benötigten Meßgrößen werden mit den zur Steuerung im Normalbetrieb nötigen Meßfühler erhalten, wobei auch die Schonzeit für die Zündung der Thyristoren des Wechselrichters berücksichtigt werden kann. Außerdem arbeitet der Umrichter wegen der Einstellung des konstanten Vorstromes mit den Wechselrichterventilen stromunabhängig und kann mit unterschiedlicher Last anfahren.
Im folgenden wird der erfindungsgemäße Umrichter und das Verfahren zu seinem Betrieb beispielhaft anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert. In den Figuren sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt ein Schaltbeispiel eines erfindungsgemäßen Umrichters. Ein Wechselrichter 1 ist aus Thyristoren 2, 3, 4 und 5 in Einphasenbrückenschaltung aufgebaut, über die Ausgangsklemmen bzw. Wechselstromanschlüsse 6 des Wechselrichters 1 wird ein Parallelschwingkreis 7 als Last gespeist, der aus der Parallelschaltung einer Drossel 7a und eines Kondensators 7b besteht. Die Eingangsklemmen 8 des Wechselrichters 1 sind über einen Gleichstromzwischenkreis 9 mit Glättungsdrossel 10 und einen Gleichrichter 11 mit einem Drehstromnetz verbunden, das an den Klem-
709813/0069
VPA 75 P 3174 BRD
men 12 liegt. Der Gleichrichter 11 ist aus Thyristoren 11a bis 11f in Drehstrombrückenschaltung aufgebaut. Die Eingangsklemmen 8 des Wechselrichters 1 sind von einer Hilfskommutierungseinrichtung 13 überbrückt, die aus Thyristoren 14 bis 17 in Brückenschaltung aufgebaut ist. Dabei liegen die Gleichstromanschlüsse 18 der Brückenschaltung an den Eingangs- bzw. Gleichstromklemmen 8 des Wechselrichters 1 und die Wechselstromanschlüsse 19 der Brückenschaltung sind mit einem Kondensator 20 verbunden. !Für die Thyristoren 2 bis 5> 11a bis 11f und 14 bis 17 des Wechselrichters 1, des steuerbaren Gleichrichters 11 und der Hilfskommutierungseinrichtung 13 sind Steuereinrichtungen vorzusehen, die in der Figur nicht dargestellt sind, um die Übersichtlichkeit zu wahren. Solche Steuersätze für einen Gleichrichter sind beispielsweise in dem Buch von G. Möltgen "Netzgeführte Stromrichter mit Thyristoren" Herausgeber und Verlag: Siemens AG 1967, S. 275 oder 280 und für einen Wechselrichter beispielsweise in dem Buch von D. Ernst und D. Ströle "Industrieelektronik" Springer-Verlag 1973, S. 54 und 55 beschrieben, wobei der letztgenannte Steuersatz auch zur Zündung der Thyristoren der Hilfskommutierungseinrichtung benutzt werden kann. Als Istwertgeber für die Steuerung sind außerdem noch Stromwandler in der Speiseleitung des Gleichrichters 11 und eine Spannungserfassung am Schwingkreis 7 vorzusehen. Diese Istwertgeber, die auch für den Normalbetrieb des Umrichters erforderlich sind, sind in die Figur nicht eingezeichnet, sie sind beispielsweise aus der obengenannten DT-OS 2 056 847 bekannt.
Im normalen Betriebszustand werden wechselweise die Thyristoren und 5 oder 3 und 4 der diagonalen Brückenzweige des Wechselrichters 1 mit der Frequenz der Schwingkreisspannung des Parallelschwingkreises 7 gezündet. Die Zündung erfolgt unter Berücksichtigung der Schonzeit der Thyristoren kurz vor jedem Nulldurchgang der Schwingkreisspannung. Dabei wird von einem Stromrichterzweig auf den nachfolgend stromführenden Stromrichterzweig direkt kommutiert, wobei die Kommutierungsblindleistung vom Kondensator 7b des Parallelschwingkreises 7 zur Verfugung gestellt wird. In der Anfahrphase reicht die Ladung des Kondensators 7b zur.direkten Kommutierung nicht aus. Es muß daher in diesem Betriebszu-
709813/0069
VPA 75 P 254 1700
-Sf-
t 3174 BRD
stand indirekt kommutiert werden, wobei gleichzeitig dafür gesorgt werden muß, daß der Schwingkreiskondensator 7b möglichst schnell eine Ladung erhält, die zur direkten Kommutierung ausreicht, um im Normalbetrieb arbeiten zu können. Der Betrieb des Umrichters gemäß Figur 1 in der Anfahrphase wird anhand der Figur 2 näher erläutert, in der der Strom I. in der Glättungsdrossel, die Zwischenkreisspannung TJ2 an den Eingangs- bzw. Gleichstromklemmen 8 und die Schwingkreisspannung ur am Kondensator 7b des Parallelschwingkreises 7 über der Zeit t aufgetragen sind. Bei Betriebsbeginn werden die Thyristoren 14 und 17 oder 15 und 16 in zwei diagonalen Brückenzweigen der Hilfskommutierungseinrichtung 13 gezündet. Für das folgende sei angenommen, daß die Thyristoren 15 und 16 gezündet wurden. Die Thyristoren bleiben für eine Zeitspanne ^t1 stromführend, bis eine Spannung TJ der in der Figur angegebenen Polarität am Kondensator 13 erreicht ist. Am Ende der Zeitspanne ^t1, d.h. bei Erreichen der Spannung U , werden
I CO
Thyristoren 2 und 5 oder 3 und 4 in zwei diagonalen Brückenzweigen des Wechselrichters 1 gezündet. Für das folgende sei angenommen, daß die Thyristoren 2 und 5 gezündet werden. Diese Thyristoren 2 und 5 bleiben für eine Zeitspanne ^t2 stromführend, in der sich ein Vorstrom I, vorgegebener Größe einstellt. Dieser Vorstrom I, wird beispielsweise mit den nicht dargestellten Stromwandlern in der Speiseleitung des Gleichrichters 11 erfaßt und während der gesamtem Anfahrphase durch die Steuerung der Thyristoren 11a bis 11f des Gleichrichters 11 konstant gehalten. Hat der Strom die vorgegebene Größe I, erreicht, so werden die Thyristoren 14 und 17 in nachfolgend stromführenden Brückenzweigen der Hilfskommutierungseinrichtung 13 gezündet. Die Spannung des Kondensators 20 liegt nun als negative Sperrspannung an den Thyristoren des Wechselrichters 1 und die stromführenden Thyristoren 2 und 5 werden gesperrt. In einer konstanten Zeitspanne ^ wird der Kondensator 20 von - U nach + U umgeladen. Diese
CO CO
Zeitspanne ist durch die Kapazität G^- des Kondensators 13 und durch die Spannung TJ und den Strom I. gemäß der Beziehung A tQ = 2 Uco · C13
gegeben.
709813/0069
VPA 75 P 254 1700
ä 3174 BRD
Nach der Umladung, d.h. nach Ablauf der konstanten Zeitspanne /\ t werden die Thyristoren 3 und 4 der nachfolgend stromführenden Brückenzweige des Wechselrichters 1 gezündet, übernehmen den Strom und die stromführenden Thyristoren 15 und 16 erlöschen. Nun fließt Strom über die Last 7, der den Kondensator 7b lädt und eine Schwingung im Parallelschwingkreis anregt. Nach Ablauf einer von der Schwingungsfrequenz abhängigen Zeitspanne <Δΐ, werden kurz vor oder im ersten Nulldurchgang der Schwingkreisspannung U_ die Thyristoren 15 und 16 der nachfolgenden Brückenzweige der Hilfskommutierungseinrichtung 13 und nach Ablauf der konstanten Zündverzögerung die Thyristoren 2 und 4 des Wechselrichters 1 gezündet, wobei der genaue Zeitpunkt von der Schonzeiterfassung für die Thyristoren des Wechselrichters 1 abhängt. Die so ausgelöste indirekte Kommutierung erfolgt in der oben beschriebenen Weise. Nach Ablauf der Zeitspanne Δ t,, d.h. vor dem nächsten Nulldurchgang der Schwingkreisspannung U wiederholt sich dieses Schaltspiel und wird fortgeführt, wobei die Schwingkreisspannung U_ immer größer wird, wie Figur 2 zeigt, bis sie einen Wert vorgegebener Größe U„„ erreicht hat, der zur
so
direkten Kommutierung ausreicht. Dann bleiben die Thyristoren 14 bis 17 der Hilfskommutierungseinrichtung 13 μ^βζΰηαβΐ, der Normalbetrieb beginnt und auch der Strom I^ wird nicht mehr konstant gehalten, sondern wächst an. Es ist hier anzuführen, daß in Figur 2 nur einige Schaltspiele dargestellt sind. In Wirklichkeit wird die indirekte Kommutierung in der Anlaufphase wesentlich öfter wiederholt. Anzumerken ist noch, daß das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem Kommutierungskondensatoren während einer konstanten Zeitspanne umgeladen werden, die von einem konstanten Vorstrom und der Anfangsladung der Kommutierungskondensatoren abhängt, auch bei Umrichtern mit abgewandelter Hilfskommutierungseinrichtung eingesetzt werden kann.
Figur 3 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Figur 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zur Hilfskoramutierungseinrichtung 13 ein Thyristor 21 in Serie geschaltet. Dieser Thyristor 21 wird bei jeder Zündung von Thyristoren 14 bis 17 mitgezündet. Seine Aufgabe ist es, nach der Anfahrphase im Normalbetrieb die
709813/0069
VPA 75 P 3174 BRD
volle Schwingkreisspannung zu übernehmen. Die Thyristoren 14 bis 17 können dementsprechend für eine wesentlich geringere Spannungsbelastung ausgelegt werden, was die Anlage weiter verbilligt. Außerdem ist im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 der Hilfskomrautierungseinrichtung 13 ein Schalter 22 parallel geschaltet. Dieser Schalter 22 wirkt als Überspannungsschutz und wird geschlossen, wenn die Schwingkreisspannung einen bestimmten Wert überschreitet, wobei der Thyristor 21 zum Kurzschließen der Thyristoren 2 bis 5 des Wechselrichters 1 benutzt wird.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit dem erfindungsgemäßen Umrichter das Anfahren wesentlich vereinfacht und verbessert ist, wobei nochmals zu betonen ist, daß das Anfahren sehr sanft erfolgt, Dabei ist für die indirekte Kommutierung während der Anfahrphase eine zusätzliche Stromversorgung nicht erforderlich und es werden zur Zündung und Steuerung nur die Größen benötigt, die auch für den Normalbetrieb erfaßt werden müssen, so daß keine zusätzlichen Meßfühler für das Anfahren erforderlich sind, was den Aufbau und die Steuerung wesentlich vereinfacht. Außerdem kann die Hilfskommutierungseinrichtung für einen Bruchteil der Schwingkreisleistung ausgelegt werden, d.h. die Thyristoren der Hilfskommutierungseinrichtung brauchen nur eine geringe Belastbarkeit zu besitzen und der Kommutierungskondensator kann klein, beispielsweise in der Größe von 5 V- P gewählt werden.
4 Patentansprüche
3 Figuren
709813/0069

Claims (4)

VPA 75 P 3174 BRD Patentansprüche
1. Umrichter mit einem Wechselrichter mit Thyristoren in Brücken- · schaltung, dessen Ausgangsklemmen mit einem Parallelschwingkreis und dessen Eingangsklemmen über einen Gleichstromzwischenkreis mit Glättungsdrossel und einen steuerbaren Gleichrichter mit einer Wechselspannungsquelle verbunden sind, wobei die Eingangsklemmen des Wechselrichters von einer Hilfskommutierungseinrichtung überbrückt sind, die Thyristoren in Brückenschaltung enthält, und zwischen deren Wechseletromausgängen ein Kondensator liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskommutierungseinrichtung (13) nur aus der Brückenschaltung von Thyristoren (14 bis 17) besteht und ihre Wechselstromausgänge (19) nur mit dem Kondensator verbunden sind.
2. Umrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hilfskommutierungseinrichtung (13) ein Thyristor (21) in Reihe geschaltet ist.
3. Umrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskommutierungseinrichtung (13) ein Schalter (22) parallel geschaltet ist.
4. Verfahren, insbesondere zum Betrieb eines Umrichters nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem während der Anfahrphase Thyristoren einander zugeordneter diagonaler Brückenzweige des Wechselrichters und der Hilfskommutierungseinrichtung vor jedem Nulldurchgang der Schwingkreisspannung gezündet werden und bei dem nach Beendigung der Anfahrphase nur Thyristoren diagonaler Brückenzweige des Wechselrichters gezündet werden und die Thyristoren der Hilfskommutierungseinrichtung ungezündet bleiben, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betriebsbeginn Thyristoren (14, 17 oder 15, 16) in zwei diagonalen Brückenzweigen der Hilfskommutierungseinrichtung (13) gezündet werden und stromführend bleiben, bis die Spannung (U ) am Kondensator (20) der Hilfskommutierungseinrichtung eine vorgegebene Größe (U ) erreicht hat, daß bei Erreichen dieser Spannung Thyristoren (2, 5 oder 3> 4) in zwei
709813/0069
£ VPA 75 P 3174 BRD
diagonalen Brückenzweigen des Wechselrichters (1) gezündet werden und stromführend bleiben, bis ein Strom (Ij) vorgegebener Größe (Ij0) fließt, der während der gesamten Anfahrphase durch Steuerung des Gleichrichters (11) konstant gehalten wird, daß nach Erreichen dieses Stromes Thyristoren nachfolgend stromführender Brückenzweige der Hilfskommutierungseinrichtung und um eine konstante Zeitspanne ( ^t) verzögert Thyristoren nachfolgend stromführender Brückenzweige des Wechselrichters gezündet werden, wobei die Zeitspanne von der Spannung (U ) und dem Strom (I- ) vorgegebener Größe abhängig ist und daß anschließend vor jedem Nulldurchgang der Schwingkreisspannung (U8) Thyristoren von Brückenzweigen der Hilfskommutierungseinrichtung und um die konstante Zeitspanne (At) verzögert die zugeordneten Thyristoren des Wechselrichters gezündet werden, und daß dieses Schaltspiel fortgeführt wird, bis eine Schwingkreisspannung vorgegebener Größe (Ua_) erreicht ist, die zur direkten Kommutierung ausreicht.
709813/0069
DE2541700A 1975-09-18 1975-09-18 Verfahren zum Betrieb eines Schwingkreisumrichters Expired DE2541700C3 (de)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2541700A DE2541700C3 (de) 1975-09-18 1975-09-18 Verfahren zum Betrieb eines Schwingkreisumrichters
AT558876A AT354568B (de) 1975-09-18 1976-07-29 Verfahren zum betrieb eines umrichters
GB32564/76A GB1543265A (en) 1975-09-18 1976-08-04 Frequency changers and methods of operating them
NL7609674A NL7609674A (nl) 1975-09-18 1976-08-31 Omvormer en werkwijze voor het laten werken van deze omvormer.
SU762393668A SU691116A3 (ru) 1975-09-18 1976-09-03 Способ пуска статического преобразовател частоты
SE7609820A SE7609820L (sv) 1975-09-18 1976-09-06 Omriktare
US05/721,694 US4086622A (en) 1975-09-18 1976-09-09 Frequency converter and method of operating same
DD194821A DD126889A5 (de) 1975-09-18 1976-09-16
BE170684A BE846274A (fr) 1975-09-18 1976-09-16 Convertisseur a circuit oscillant parallele et procede d'exploitation
IT27243/76A IT1068514B (it) 1975-09-18 1976-09-16 Convertitore elettrico con un invertitore con valvole comandabili del convertitore di corrente in circuito-ponte
JP51111264A JPS5256325A (en) 1975-09-18 1976-09-16 Frequency converter and method of operating same
CA261,399A CA1060094A (en) 1975-09-18 1976-09-17 Method for operating a frequency converter, starting circuit
FR7627942A FR2325233A1 (fr) 1975-09-18 1976-09-17 Convertisseur a circuit oscillant parallele et procede d'exploitation
BR7606163A BR7606163A (pt) 1975-09-18 1976-09-17 Conversor e processo para a sua operacao

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2541700A DE2541700C3 (de) 1975-09-18 1975-09-18 Verfahren zum Betrieb eines Schwingkreisumrichters

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2541700A1 true DE2541700A1 (de) 1977-03-31
DE2541700B2 DE2541700B2 (de) 1980-01-10
DE2541700C3 DE2541700C3 (de) 1980-09-11

Family

ID=5956833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2541700A Expired DE2541700C3 (de) 1975-09-18 1975-09-18 Verfahren zum Betrieb eines Schwingkreisumrichters

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4086622A (de)
JP (1) JPS5256325A (de)
AT (1) AT354568B (de)
BE (1) BE846274A (de)
BR (1) BR7606163A (de)
CA (1) CA1060094A (de)
DD (1) DD126889A5 (de)
DE (1) DE2541700C3 (de)
FR (1) FR2325233A1 (de)
GB (1) GB1543265A (de)
IT (1) IT1068514B (de)
NL (1) NL7609674A (de)
SE (1) SE7609820L (de)
SU (1) SU691116A3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2944099A1 (de) * 1978-11-02 1980-05-14 Gen Electric Leistungswandlersystem mit einer wechselrichterschaltung

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5426420A (en) * 1977-07-28 1979-02-28 Kin Tokai Accac converter circuit
SE409389B (sv) * 1978-01-27 1979-08-13 Asea Ab Matningsutrustning anordnad att tillfora vexelstrom till ett belastningsobjekt
US4394720A (en) * 1980-12-10 1983-07-19 Jean Frager Auto-stabilized high power electric generator especially adapted for powering processes involving discharge in a rarefied gaseous atmosphere
US4511956A (en) * 1981-11-30 1985-04-16 Park-Ohio Industries, Inc. Power inverter using separate starting inverter
DE3331690A1 (de) * 1983-09-02 1985-04-04 Aeg Elotherm Gmbh Parallelschwingkreisumrichter
FR2567693B1 (fr) * 1984-07-13 1986-11-14 Saphymo Stel Applic Phys Mod E Convertisseur de frequence statique de puissance
US4585982A (en) * 1984-12-10 1986-04-29 General Electric Company Third harmonic auxiliary impulse commutation inverter with means for precharging commutation capacitor
US4730242A (en) * 1986-09-25 1988-03-08 Wisconsin Alumni Research Foundation Static power conversion and apparatus having essentially zero switching losses
US4864483A (en) * 1986-09-25 1989-09-05 Wisconsin Alumni Research Foundation Static power conversion method and apparatus having essentially zero switching losses and clamped voltage levels
US4833584A (en) * 1987-10-16 1989-05-23 Wisconsin Alumni Research Foundation Quasi-resonant current mode static power conversion method and apparatus
IT1232122B (it) * 1989-06-27 1992-01-23 Fratta Antonino Convertitore di potenza di energia elettrica,con commutazione assistita per mezzo di un controllo attivo della tensione di alimentazione del circuito invertitore di tensione
CN103825484B (zh) * 2014-03-06 2016-04-20 华北电力大学 一种新型强迫换相桥路

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3219905A (en) * 1962-09-10 1965-11-23 Brush Electrical Eng Method of obtaining artificial commutation of an inverter
GB1295840A (de) * 1969-11-26 1972-11-08
US3757197A (en) * 1972-07-25 1973-09-04 Gen Electric Amping voltage on series compensating capacitor series parallel compensated current source inverter with means for cl
DK135478C (da) * 1972-09-22 1977-10-17 Siemens Ag Sumslukkeanordning for vekselretterventilerne i en mellemkredsfrekvensomsetter der energiforsyner en elektrisk motor
US3947748A (en) * 1975-02-18 1976-03-30 Eaton Corporation Fault commutation system for static inverters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2944099A1 (de) * 1978-11-02 1980-05-14 Gen Electric Leistungswandlersystem mit einer wechselrichterschaltung

Also Published As

Publication number Publication date
NL7609674A (nl) 1977-03-22
FR2325233B1 (de) 1981-08-07
IT1068514B (it) 1985-03-21
JPS5632859B2 (de) 1981-07-30
AT354568B (de) 1979-01-10
ATA558876A (de) 1979-06-15
GB1543265A (en) 1979-03-28
FR2325233A1 (fr) 1977-04-15
DD126889A5 (de) 1977-08-17
SU691116A3 (ru) 1979-10-05
CA1060094A (en) 1979-08-07
DE2541700B2 (de) 1980-01-10
BR7606163A (pt) 1977-06-21
BE846274A (fr) 1977-01-17
JPS5256325A (en) 1977-05-09
DE2541700C3 (de) 1980-09-11
SE7609820L (sv) 1977-03-19
US4086622A (en) 1978-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2541700A1 (de) Umrichter und verfahren zu seinem betrieb
DE2541722C3 (de) Verfahren zum Betrieb eines Schwingkreisumrichters
DE2233152A1 (de) Kurzschlusschutzschaltung fuer leistungsschaltungen
DE3234702C2 (de)
DE2056847A1 (de) Inverterschaltung
DE2952484A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern eines strom-inverters
DE1765270A1 (de) Verfahren zum unterbrechungsfreien Umschalten eines Verbrauchers auf ein Bereitschaftsnetz oder Ersatzaggregat
DE2541687C3 (de) Umrichter und Verfahren zu seinem Betrieb
DE2239396A1 (de) Mehrphasiger thyristor-wechselrichter mit zwangskommutierung
DE2455765C2 (de) Vorrichtung zur stufenlosen Steuerung oder Regelung der Drehzahl und/oder des Drehmoments einer Drehstrom-Asynchronmaschine
DE1488078A1 (de) Transformator-Ersatzsystem
DE2517120C3 (de) Speiseschaltung für einen von einer ein- oder mehrphasigen Wechselstromquelle gespeisten Gleichstromverbraucher
DE2913622A1 (de) Schaltungsanordnung einer diagnostischen roentgeneinrichtung hoher leistung mit thyristorstromkonverter
DE2002943A1 (de) Kurzschlussschutzeinrichtung
DE1563212B2 (de) Ein oder mehrphasige rundsteuersendeanlage fuer tonfrequenz rundsteuerung
DE1563212C (de) Ein- oder mehrphasige Rundsteuersendeanlage für Tonfrequenz-Rundsteuerung
EP0031118A2 (de) Verfahren zum Antakten eines Stromrichters mit Phasenfolgelöschung
DE2731938C3 (de) Wechselrichter mit mindestens zwei steuerbaren Lastthyristoren
AT340004B (de) Stromrichter mit optimiertem leistungsfaktor
DE2715084A1 (de) Direktumrichter
DE2418922C3 (de) Anordnung zur Steuerung der Drehzahl eines von einem Umrichter gespeisten Wechselstrommotors
DE3209754A1 (de) Anordnung zum unterdruecken von einschaltstromspitzen in einem versorgungsnetz
DE2510357C3 (de) Umrichter mit Gleichspannungszwischenkreis
DE2541674C3 (de) Umrichter
DE2757293A1 (de) Stromrichterschaltung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee