DE2627634A1 - Self controlled invertor system - has extinguishing capacitor whose charging half-wave is initiated by ignition of auxiliary diode - Google Patents

Self controlled invertor system - has extinguishing capacitor whose charging half-wave is initiated by ignition of auxiliary diode

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DE2627634A1 DE19762627634 DE2627634A DE2627634A1 DE 2627634 A1 DE2627634 A1 DE 2627634A1 DE 19762627634 DE19762627634 DE 19762627634 DE 2627634 A DE2627634 A DE 2627634A DE 2627634 A1 DE2627634 A1 DE 2627634A1
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Abstract

The invertor has two main thyristors and two antiparallel diodes in each phase, whose junction points serve as phase terminals and are connected to a commutation device. It consists of an extinguishing capacitor in series with a commutation inductor, and two antiparallel extinguishing diodes. The commutation device is connected to the junction point of first electrodes of two capacitors connected in series, whose second electrodes are connected through a further commutation inductor to the main thyristors and also to a terminal of a d.c. source. The extinguishing capacitor (10) is connected to the positive and negative terminal of auxiliary d.c. voltage source (20) through an additional controllable diode (17, 18) in series with an additional auxiliary inductance (15, 16). Charging half-wave for the extinguishing capacitor (10) is initiated by ignition of the corresponding additional auxiliary diode (17, 18).

Description

1? SelbstgefUhrter Stromrichter" 1? Self-guided power converter "

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstgeSUhrten Stromrichter in sperrspannungsfreier Schaltung mit zwei H.auptthyristoren und mit jeweils zwei antiparallel zu denselben geschalteten Dioden je Phase, deren Mittelabzweige als Phasenanschluß dienen und mit einer Kommutierungseinrichtung in Verbindung stehen, die aus einem Löschkondensator un.d einer dazu in Reihe geschalteten Koiranutierungsdrossel sowie zwei steuerbaren antiparallel zueinander angeordneten Löschventilen aufgebaut ist, wobei die Kommutierungseinrichtung an den Verbindungspunkt der ersten Elektrode zweier in Reihe geschalteter Stützkondensatoren angeschlossen ist, deren zweite Elektroden einerseits über je eine weitere Kommutierungsdrossel an die Hauptthyristoren und andererseits an einen Pol einer Gleichspannungsquelle angeschlossen sind.The invention relates to a self-powered converter in a voltage-free circuit with two main thyristors and two each anti-parallel to the same connected diodes per phase, their center branches as Phase connection and are connected to a commutation device, the one consisting of a quenching capacitor and a series-connected Koiranutierungsdrossel as well as two controllable anti-parallel arranged extinguishing valves is, wherein the commutation device to the connection point of the first electrode two series-connected backup capacitors is connected, the second Electrodes on the one hand via a further commutation choke to the main thyristors and on the other hand are connected to one pole of a DC voltage source.

Der selbstgeführte Stromrichter findet beispielsweise Anwendung bei der Drehstromversorgung von Antrieben und kann Teil eines Umrichters sein.The self-commutated converter is used, for example, in the three-phase supply of drives and can be part of an inverter.

Ein derartiger selbstgeführter sogenannter sperrspar£nungsfreier Stromrichter ist aus den BBC-Nachrichten Jg. 48, H. Januar/1966, S. 45 bis 58 bekannt. Die Stützkondensatoren sind bei der bekannten Schaltung (BBC-Nachrichten 1966) an die Gleichstrompole der die umzuformende Gleichstromenergie liefernde Gleichspaniiungsquelle angeschlossen.Such a self-guided so-called lock-up savings-free Power converter is known from the BBC-Nachrichten vol. 48, January / 1966, pp. 45 to 58. The backup capacitors are in the known circuit (BBC news 1966) to the DC poles of the DC voltage source supplying the DC energy to be converted is connected.

Der bekannte Stromrichterkann bei stark schwanke¢er Gleichspannung nicht mehr wirtschaftlich eingesetzt werden, weil die Koniniutierungsspannung und damit die tommutierungsfähigkeit von der Größe der Gleichspannung abhängig ist.The known power converter can operate in the event of a strongly fluctuating DC voltage can no longer be used economically because the connection voltage and so that the ability to mutate depends on the size of the DC voltage.

Es ist weiterhin bekannt, die Spannung an einem Eommutierungskondensator einer Stromrichteranordnung zu regeln (DT-OS 2 158 633) oder eine Mindestspannung zu erhalten, in-dem über eine Hilfsspannungsquelle nachgeladen wird (DT-OS 2 055 176); jedoch erfodert dies einen beachtlichen gerätetechnischen Aufwand, der nicht immer zu vertreten ist.It is also known the voltage across an eommutation capacitor a converter arrangement (DT-OS 2 158 633) or a minimum voltage by recharging via an auxiliary voltage source (DT-OS 2 055 176); however, this requires a considerable outlay in terms of equipment technology, which is not is always to be represented.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Stromrichter zu schaffen, der unabhängig von der Größe und den Schwankungen der umzuwandelnden Gleichspannung arbeitet.The invention is based on the object of creating a power converter, which is independent of the size and fluctuations of the DC voltage to be converted is working.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß der Löschkondensator über je ein zusätzliches steuerbares Hilfsventil in Reihe mit je einer zusätzlichen Hilfsinduktivität jeweils mit den positiven und negativen Polen einer Hilfsgleichsspannungsquelle verbunden ist, daß die Aufladehalbschwingung für den Löschkondensator durch Zünden des entsprechenden zusätzlichen Hilfsventiles eingeleitet wird.The object of the invention is achieved in that the quenching capacitor via an additional controllable auxiliary valve in series with one additional each Auxiliary inductance with the positive and negative poles of an auxiliary DC voltage source is connected that the charging half-oscillation for the quenching capacitor by ignition of the corresponding additional auxiliary valve is initiated.

In vorteilhafter Weise ist der Verbindungspunkt der beiden ersten Stützkondensatoren mit der ersten Elektrode eines drittenund eines vierten Stützkondensators verbunden. Die zweite Elektrode des dritten bzw. des vierten Stützkondensators steht zum einen mit dem positiven bzw. negativen Pol der Hilfsgleichsspannungsquelle in Verbindung und ist zum anderen über die Hilfsinduktivität an das steuerbare Hilfsventil in Durchlaßrichtung bzw. Sperrichtung angeschlossen.The connection point of the first two is advantageous Backup capacitors with the first electrode of a third and a fourth backup capacitor tied together. The second electrode of the third or fourth backup capacitor is in place on the one hand with the positive or negative pole of the auxiliary DC voltage source in Connection and is on the other hand via the auxiliary inductance to the controllable auxiliary valve connected in the forward or reverse direction.

Die beiden steuerbaren Hilfsventile sind mit dem Verbindungspunkt der ersten Kommutierungsdrossel und den beiden antiparallel angeordneten steuerbaren Löschventilen verbunden.The two controllable auxiliary valves are with the connection point the first commutation choke and the two controllable ones arranged anti-parallel Extinguishing valves connected.

In vorteilhafter Weise besteht für die Kondensatoranordnung auch die Möglichkeit, drei Stützkondensatoren in Reihe zu schalten, die zum einen mit dem positiven bzw. negativen Pol der Hilfsgleichsspannungsquelle verbunden sind und zum anderen jeweils mit der Hilfsinduktivität in Verbindung stehen. Dem mittleren, der drei in Reihe ge£chalteten Stützkondensatoren sind zwei Löschkondensatoren parallel geschaltet, deren Mittelabzweig an die erste Kommutienrngsdrossel angeschlossen ist. Der Verbindungpunkt des ersten und des zweiten der drei in Reihe geschalteten Stützkondensatoren ist mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle verbunden, während der Verbindungspunkt des zweiten und dritten der drei in Reihe geschalteten StUtzkondensatoren mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle in Verbindung steht, Der erfindungsgemäße Stromrichter kann auch mehrphasig ausgebildet werden. Hierfür sind je Phase zwei Hauptthyristoren und zwei jeweils antiparallel dazugescbaltete Dioden vorgesehen, wobei die Verbindungspunkte des zu einer Phase gehörigen Thyristorbruckenzweiges bzw. Diodenbrückenzweiges miteinander verbunden sind und den Phasenausgang bilden können. Alternativ dazu können zwischen die Kauptthyristoren und antiparallelen Dioden auch Saugdrosseln entsprechend einem älteren Vorschlag (P 25 52 537) geschaltet sein. Die Kommutierungsdrossel der Kommutierungseinrichtung ist entweder direkt an einen Löschkondensator angeschlossen oder steht mit dem Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten Löschkondensatoren in Verbindung, die zu dem, an die Gleichspannungsquelle angeschlossenen Stützkqndensator parallel geschaltet sind. Der erfindungsgemäße Stromrichter besitzt vorteilhaft eine ausgezeichnete Kommutierungsfähigkeit auch bei hohen Umschaltfrequenzen' da die Spannung am bzw. an den Löschkondensatoren selbsttätig konstant gehalten wird.There is also advantageously for the capacitor arrangement Possibility to connect three backup capacitors in series, one with the positive or negative pole of the auxiliary DC voltage source are connected and on the other hand, they are each connected to the auxiliary inductance. The middle one of the three back-up capacitors connected in series, two quenching capacitors are parallel switched, whose center branch is connected to the first commutation choke is. The connection point of the first and second of the three connected in series Back-up capacitors are connected to the positive pole of the DC voltage source, while the connection point of the second and third of the three connected in series Back-up capacitors connected to the negative pole of the DC voltage source The converter according to the invention can also be designed in a multi-phase manner. For this purpose, there are two main thyristors per phase and two connected in anti-parallel Diodes provided, the connection points of the thyristor bridge branch belonging to a phase or diode bridge branches are connected to one another and form the phase output can. Alternatively, between the main thyristors and anti-parallel diodes also suction throttles according to an older proposal (P 25 52 537). The commutation reactor of the commutation device is either connected directly to a quenching capacitor or is connected to the connection point of the two series-connected quenching capacitors connected to the the DC voltage source connected support capacitor are connected in parallel. The converter according to the invention advantageously has an excellent commutation capability Even at high switching frequencies, there is the voltage on or on the quenching capacitors is automatically kept constant.

Der erfindungsgemäße Stromrichter wird nachiolbend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The converter according to the invention is illustrated with reference to drawings explained in more detail.

Es zeigt: Fig. 1 den erfindungsgemäßen Stromrichter, Fig. 2 einen für drei Phasen ausgebildeten Stromrichter, Fig. 3 eine Variante des erfindungsgemäßen Stromrichters, Fig. 4 die dreiphasig ausgebildete Variante des erfindungsgemäßen Stromrichters.It shows: FIG. 1 the converter according to the invention, FIG. 2 a converter designed for three phases, FIG. 3 shows a variant of the converter according to the invention Converter, Fig. 4 the three-phase variant of the invention Converter.

Figur 1 zeigt den erfindungsgemäßen Stromrichter mit zwei Hauptthyristoren 1 und 2, zwei Dioden 3 und 4, zwei steuerbaren Löschventilen 5 und 6, drei Eommutierungsdrosseln 7, 8 und 9, einen Löschkondensator 10, vier Stützkondensatoren 11, 12, 13 und 14, zwei Hilfsinduktivitäten 15 und 16 sowie zwei steuerbaren Hilfsventilen 17 und 18.Figure 1 shows the converter according to the invention with two main thyristors 1 and 2, two diodes 3 and 4, two controllable extinguishing valves 5 and 6, three commutation throttles 7, 8 and 9, a quenching capacitor 10, four backup capacitors 11, 12, 13 and 14, two auxiliary inductors 15 and 16 and two controllable auxiliary valves 17 and 18.

Die beiden Hauptthyristoren 1 und 2 sind in Reihe geschaltet und bilden einen Brückenzweig. Das gleich gilt für die beiden Dioden 3 und 4. Die Dioden 3 und 4 sind antiparallel zu den Hauptthyristoren 1 und 2 angeordnet. Die Verbindungspunkte 31 und 32 der Hauptthyristoren 1 und 2 und der Dioden 3 und 4 stehen miteinander in Verbindung. Der Verbindungspunkt 31 der Hauptthyristoren 1 und 2 steht zusätzlich mit einer tommutierungseinrichtung 21 in Verbindung. Die Kommutierungseinrichtung 21 wird durch eine Reihenschaltung zweier antiparallel angeordneter steuerbarer Löschventile 5 und 6, einer Kommutierungsdrossel 7 und eines Löschkondensators 10 gebildet. Der Löschkondensator 10 ist mit dem Verbindungspunkt 34 der beiden in Reihe geschalteten Stützkondensatoren 11 und 12 verbunden. Die zweite Elektrode des StUtzkondensators 11 bzw. 12 ist an den positiven bzw. negativen Pol einer Gleichspannungsquelle 19 angeschlossen, die die Gleichspannung Ud liefert. Zusätzlich ist die zweite Elektrode jedes StUtzkondensators 11 bzw. 12 über die Kommutierungsdrossel 8 bzw.The two main thyristors 1 and 2 are connected in series and form a bridge branch. The same applies to the two diodes 3 and 4. The diodes 3 and 4 are arranged anti-parallel to the main thyristors 1 and 2. The connection points 31 and 32 of the main thyristors 1 and 2 and the diodes 3 and 4 stand with each other in connection. The connection point 31 of the main thyristors 1 and 2 is also available with a commutation device 21 in connection. The commutation device 21 is controlled by a series connection of two antiparallel arranged controllable Quenching valves 5 and 6, a commutation choke 7 and a quenching capacitor 10 educated. The quenching capacitor 10 is connected to the connection point 34 of the two in FIG Series-connected backup capacitors 11 and 12 connected. The second electrode of the backup capacitor 11 or 12 is connected to the positive or negative pole of a DC voltage source 19 connected, which supplies the DC voltage Ud. In addition is the second electrode each backup capacitor 11 or 12 via the commutation choke 8 or

9 mit dem Hauptthyristor 1 bzw. 2 in Durchlaßrichtung bzw.9 with the main thyristor 1 or 2 in the forward direction or

Sperrichtung und mit der Reihenschaltung der Dioden 3 und 4 in Durchlaßrichtung bzw. Sperrichtung verbunden. Der Verbindungsptmkt 34 der beiden in Reihe geschalteten StUtzkondensatoren 11 und 12 ist zusätzlich an einen dritten und vierten Stützkondensator 13 und 14 angeschlossen. Die zweite Elektrode des Stützkondensators 13 bzw 14 ist an den pcsitiven bzw. negativen Pol einer Hilfsgleichsspannungsquelle 20 angeschlossen. Die Hilfsgleichsspannungsquelle 20 liefert eine konstante Gleichspannung UH . Zusätzlich steht die zweite Elektrode des dritten bzw. vierten Stützkondensators 13 bzw. 14 über eine Hilfsinduktivität 15 bzw. 16 und ein steuerbares Hilfsventil 17 bzw. 18 mit dem Terbindullgspunkt 33 der in Reihe mit dem Löschkondensator 10 liegenden Kommutierungsdrossel 7 und den antiparallel angeordneten steuerbaren Löschventilen 5 und 6 in Verbindung. Der Verbindungspunkt 32 der Dioden 3 und 4 stellt gleichzeitig den Ausgang des erfindungsgemäßen Stromrichters dar.Blocking direction and with the series connection of the diodes 3 and 4 in the forward direction or blocking direction connected. The connection point 34 of the two connected in series Support capacitors 11 and 12 are also connected to a third and fourth support capacitor 13 and 14 connected. The second electrode of the backup capacitor 13 or 14 is connected to the positive or negative pole of an auxiliary DC voltage source 20. The auxiliary DC voltage source 20 supplies a constant DC voltage UH. Additionally is the second electrode of the third and fourth backup capacitor 13 and 14, respectively Via an auxiliary inductance 15 or 16 and a controllable auxiliary valve 17 or 18 with the connection point 33 lying in series with the quenching capacitor 10 Commutation choke 7 and the controllable extinguishing valves arranged anti-parallel 5 and 6 in conjunction. The connection point 32 of the diodes 3 and 4 simultaneously represents the output of the converter according to the invention.

Der erfindungsgemäße Stromrichter hat im Wechselrichterbetrieb folgende Wirkungsweise: Die Energieübertragung von der Gleichstromseite zur Wechselstromseite des Stromricters beginnt beispielsweise über den durchgeschalteten Hauptthyristor 1. Gleichzeitig seien alle übrigen Thyristoren gesperrt. In diesem Fall fließt ein Strom von der Gleichspannungsquelle 19 über die Kommutierungsdrossel 8 und den Hauptthyristor 1 an den Wechselstromausgang 22 des Stromrichters. Dieser Zustand bleibt solange be-5 stehen, bis das steuerbare Löschventil/einen Impuls erhält und gezündet wird. Dies kann erst dann erfolgen wenn der Löschkondensator 10 voll aufgeladen ist und zwar mit einer Spannungsrichtung (wie in Fig.1 eingezeichnet), wobei der Verbindungspunkt 34 der vier Stützkondensatoren 11 bis 14 in diesem Fall mit der negativen Elektrode des Löschkondensators 10 verbunden ist. Durch diese Beschaltung fließt in einer Löschhalbschwingung ein Strom vom Löschkondensator 10 über die Koinmutierungsdrossel 7 und das steuerbare Löschventil 5. Dieser Strom ist größer als der Maximalwert des Laststromes. Folglich fließt ein Strom, der sich aus der Differenz zwischen Kommutierungsstrom und Laststrom ergibt über die Diode 3 ab. Der Hauptthyristor 1 wird mit dem Durchlaß spannungs abfall der Diode 3 und dem induktiven Spannungsabfall der Leitungsfulirung beansprucht (BBC-Nachrichten 1966, S. 46). Der Kommutierungsstrom ist sinusförmig. Die Kommutierungsdrossel 7 und der Löschkondensator 10 sind so ausgelegt, daß der Hauptthyristor 1 genügend Zeittatperrfest zu werden. Wird der Kommutierungsstrom kleiner als der Laststrom, so ändert die Speisespannung ihre Polarität. Der Laststrom fließt jetzt Uber die Diode 4.The converter according to the invention has the following in inverter operation How it works: The transfer of energy from the direct current side to the alternating current side of the Stromricters begins, for example, via the main thyristor that is switched through 1. At the same time, all other thyristors are blocked. In this case it is included Current from the DC voltage source 19 via the commutation reactor 8 and the main thyristor 1 to the AC output 22 of the converter. This state remains as long stand-5 until the controllable extinguishing valve / receives a pulse and is ignited. This can only take place when the quenching capacitor 10 is fully charged and although with a tension direction (as shown in Fig. 1), the connection point 34 of the four backup capacitors 11 to 14 in this case with the negative electrode of the quenching capacitor 10 is connected. Through this circuit flows in a Quenching half-oscillation a current from the quenching capacitor 10 via the Koinmutierungsdrossel 7 and the controllable extinguishing valve 5. This current is greater than the maximum value of the load current. Consequently, a current flows which is the difference between Commutation current and load current result via diode 3. The main thyristor 1 is with the forward voltage drop of the diode 3 and the inductive voltage drop the line execution claimed (BBC-Nachrichten 1966, p. 46). The commutation current is sinusoidal. The commutation reactor 7 and the quenching capacitor 10 are like this designed that the main thyristor 1 sufficiently Zeittatperrfest to be. Will the If the commutation current is less than the load current, the supply voltage changes its Polarity. The load current now flows through diode 4.

Nach der Stromleitdauer im Bbschthyristor 5, wenn die Spannung am Löschkondensator 10 Null geworden ist, d.h. nach der Löschhalbschwingung für den Hauptthyristor 1 wird zum einen der Hauptthyristor 2 und zum anderen das steuerbare Hilfsventil 18 gezündet, so daß ein Strom über das steuerbare Hilfsventil 18, die ilfsinduktivität 16, den StUtskondensator 14, den Löschkondensator 10 und die Kommutielo rungsdrossel 7 fließt, wodurch der Löschkondensator/in elnt Aufladeschwingung aufgeladen wird und zwar mit einer Polarität die seiner vorangegegangenen Aufladung entgegengerichtet ist (siehe Fig. 1 die in Klammer eingeseichnete Polarität). In ähnlicher Weise fließt ein Strom Uber den Stützkondensator 13, die Hilfsinduktivität 15, das steuerbare Hilfsventil 17, die Kommutierungsdrossel 7 und den Löschkondensator 10, wenn nach dem Löschen des.Hauptthyristors 2 der Löschkondensator wieder aufgeladen werden soll. Durch das wechselweise Durchschalten und Sperren der Hauptthyristoren 1 und 2 wird abwechselnd das positive und das negative Potential der Eingangsgleichspannung an den Wechselstromausgang 22 durchgeschaltet und im Zuge der jeweiligen Aufladeschwingungen immer für eine ausreichende Kondensatorspannung bzw. Löschspannung gesorgt.After the current conduction time in the Bbschthyristor 5, when the voltage on Quenching capacitor 10 has become zero, i.e. after the quenching half-oscillation for the main thyristor 1 on the one hand the main thyristor 2 and on the other hand the Controllable auxiliary valve 18 ignited, so that a current through the controllable auxiliary valve 18, the auxiliary inductance 16, the back-up capacitor 14, the quenching capacitor 10 and the commutation throttle 7 flows, whereby the quenching capacitor / in elnt charging oscillation is charged with a polarity that of its previous charge is opposite (see Fig. 1, the polarity in brackets). In In a similar way, a current flows through the backup capacitor 13, the auxiliary inductance 15, the controllable auxiliary valve 17, the commutation reactor 7 and the quenching capacitor 10, if after the deletion of the main thyristor 2 the quenching capacitor is charged again shall be. By alternately switching through and blocking the main thyristors 1 and 2 are alternately the positive and negative potential of the input DC voltage switched through to the alternating current output 22 and in the course of the respective charging oscillations a sufficient capacitor voltage or extinction voltage is always provided.

Unter idealisierten Verhältnissen (keine Dämpfung in den Lösch- und Aufladekreisen) ergibt sich im Leerlauf ein stabiler Betrieb, wobei sich der Löschkondensator 10 abwechselnd auf eine Spannung der Größe - (Ud + UH)/2 + (Ud +UH)/2 auflädt. Die wirksame Löschspannung wird damit UH/2 ; sieAaso von der Höhe der Gleichspannung Ud unabhängig. Durch Dämpfung in den Lösch- und Aufladekreisen und durch Belastung des Wechselstromausganges des Stromrichters wird die Löschspannung nur geringfügig verändert.Under idealized conditions (no attenuation in the extinguishing and Charging circuits) results in stable operation when idling, with the quenching capacitor 10 alternately charges to a voltage of the size - (Ud + UH) / 2 + (Ud + UH) / 2. the effective erase voltage is thus UH / 2; theyAaso on the level of the DC voltage Ud independent. Through damping in the extinguishing and charging circuits and through loading of the AC output of the converter, the extinction voltage is only slightly changes.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht also einen Betrieb mit nicht nur genügend hoher, sondern auch mit konstanter Löschspannung bei beliebig schwankender Eingangsspannung Ud, weil die Hilfsspannung UH in einfacher Weise konstant gehalten werden kann. Durch die Aufladung über die Hilfsventile 17 und 18 werden gegenüber der üblichen Betriebsweise die Hauptthyristoren 1 und 2 und die Löschventile 5 und 6 vom Aufladestrom entlastet, so daß die Belastungsfähigkeit des Stromrichters in der erfindungsgemäßen Anordnung steigt.The arrangement according to the invention therefore enables operation with not only sufficiently high, but also with a constant erasing voltage with any fluctuating voltage Input voltage Ud, because the auxiliary voltage UH is kept constant in a simple manner can be. By charging via the Auxiliary valves 17 and 18 the main thyristors 1 and 2 and the Extinguishing valves 5 and 6 relieved of the charging current, so that the load capacity of the converter in the arrangement according to the invention increases.

Es besteht natürlich die Möglichkeit, den in Fig.1 dargestellten einphasigen Stromrichter auf mehr, insbesondere auf drei Phasen zu erweitern, ohne daß dadurch die Wirkungsweise des Stromrichters beeinflußt wird, FUr den Fall eines dreiphasigen Stromrichters sind je Phase zwei in Reihe geschaltete Hauptthyristoren 1 und 2, 101 und 102, 201 und 202 sowie zwei in Reihe geschaltete Dioden 3 und 4, 103 und 104, 203 und 204 vorgesehen. Die Verbindungspunkte der für eine Phase vorgesehenen beiden Hauptthyristoren und den beiden jeweils antiparalle»tazu angeordneten Dioden sind miteinander verbunden. Für jede Phase ist ebenfalls eine Kommutierungseinrichtung vorgesehen.There is of course the possibility of the single-phase shown in Fig.1 Converters to expand to more, in particular to three phases, without this the operation of the converter is influenced, for the case of a three-phase The power converter consists of two main thyristors 1 and 2 connected in series for each phase, 101 and 102, 201 and 202 and two series-connected diodes 3 and 4, 103 and 104, 203 and 204 are provided. The connection points of the intended for a phase two main thyristors and the two diodes each arranged in an antiparallel manner are connected to each other. There is also a commutation device for each phase intended.

Jede Kommutierungseinrichtung weist zwei antiparallel geschaltete Löschventile, insbesondere Thyristoren 5 und 6, 105 und 106, 205 und 206 auf. Diese sind mit einer allen drei Kommutierungseinrichtungen gemeinsamen Kommutierungsdrossel 7 und einem gemeinsamen Löschkondensator 10 in Reihe geschaltet. Die Zusammenfassung von Löschkondensatoren von mehreren Zweigen einer Wechselrichterschaltung ist als solche bekannt (O. Mohr "Untersuchungen an elastischen Mehrfachumrichtern", Ib.Each commutation device has two anti-parallel connected Extinguishing valves, in particular thyristors 5 and 6, 105 and 106, 205 and 206. These are with a commutation choke common to all three commutation devices 7 and a common quenching capacitor 10 connected in series. The abstract of quenching capacitors of several branches of an inverter circuit is called such known (O. Mohr "Investigations on elastic multiple converters", Ib.

Forschungsinstitut AEG 5 (1936 bis 1937), Seite 11 bis 19) und ist auch für einen sperrspannungsfreien Wechselrichter bereits vorgeschlagen worden (P 25 52 5537.5). Der Aufbau des mehrphasigen Stromrichters entspricht im weiteren den in Figur 1 gezeigten Stromrichter.Research Institute AEG 5 (1936 to 1937), pages 11 to 19) and is has also already been proposed for a voltage-free inverter (P 25 52 5537.5). The structure of the multi-phase converter corresponds further the converter shown in Figure 1.

Figur 3 zeigt eine Variante des in Figur 1 gezeigten Stromrichters. Die Hauptthyristoren 1 und 2, die Dioden 3 und 4, die steuerbaren Löschventile 5 und 6, die Kommutierungsdrosseln 7, 8 und 9, die steuerbaren Hilfsventile 17 und 18 sowie die Hilfsinduktivitäten 15 und 16 sind in gleicher Weise geschaltet, wie es bereits in der zu Fig.1 gehörigen Beschreibung erläutert wird.FIG. 3 shows a variant of the converter shown in FIG. The main thyristors 1 and 2, the diodes 3 and 4, the controllable extinguishing valves 5 and 6, the commutation chokes 7, 8 and 9, the controllable auxiliary valves 17 and 18th and the auxiliary inductances 15 and 16 are in the same way switched, as already explained in the description belonging to FIG.

Die Stützkondensatoren 13 und 14 sind mit ihrer ersten Elektrode mit den beiden Elektroden eines dritten StUtzkondensators verbunden, so daß eine Reihenschaltung von drei Stützkondensatoren 13, 50 und 14 entsteht. Dem StUtzs kondensator 50 sind zwei in Reihe geschaltete Löschkondensatoren 100und 200 parallel geschaltet. Der Verbindungspunkt 36 der beiden Löschkondensatoren 100 und 200 ist mit der Kommutierungsdrossel 7 verbunden. Die zweite Elektrode des Stützkondensators 13 bzw. 14 ist zum einen an den positiven bzw. negativen Pol der Hilfsgleichsspannungsquelle 20 angeschlossen. Zum anderen steht die zweite Elektrode des Stützkondensators 13 bzw. 14 mit der Hilfsinduktivität 15 bzw. 16 in Verbindung. Der Verbindungspunkt 34 der in Reihe geschalteten Stützkondensatoren 13 und 50 ist sowohl an den positiven Pol der Gleichspannungsquelle 19 als auch an die Kommutierungsdrossel 8 angeschlossen, während der Verbindungspunkt 35 der beiden Stützkondensatoren 14 und 50 mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle 19 und der Kommutierungsdrossel 9 in Verbindung steht. Auf diese Weise sind die Löschkondensatoren 100 und 200 sowohl direkt an die Gleichspannungsquelle 19 als auch über die Stützkondensatoren 13 und 14 an die Hilfsgleichsspannungsquelle 20 angeschlossen.The back-up capacitors 13 and 14 are with their first electrode connected to the two electrodes of a third backup capacitor, so that a series circuit of three backup capacitors 13, 50 and 14 is created. The support capacitor 50 are two quenching capacitors 100 and 200 connected in parallel. Of the The connection point 36 of the two quenching capacitors 100 and 200 is with the commutation reactor 7 connected. The second electrode of the backup capacitor 13 or 14 is on the one hand connected to the positive or negative pole of the auxiliary DC voltage source 20. On the other hand, the second electrode of the backup capacitor 13 or 14 is connected to the Auxiliary inductance 15 or 16 in connection. The connection point 34 of the in series connected back-up capacitors 13 and 50 is both at the positive pole of the DC voltage source 19 and connected to the commutation reactor 8, while the connection point 35 of the two backup capacitors 14 and 50 to the negative pole of the DC voltage source 19 and the commutation reactor 9 is in connection. In this way they are Quenching capacitors 100 and 200 both directly to the DC voltage source 19 as also via the backup capacitors 13 and 14 to the auxiliary DC voltage source 20 connected.

Der in Figur 3 gezeigte einphasige Stromrichter läßt sich ebenfalls in einen mehrphasigen Stromrichter umgestalten.The single-phase converter shown in Figure 3 can also transform into a multi-phase converter.

Die Erweiterung erfolgt analog wie in der zu Fig.2 gehörigen Beschreibung erläutert. Die Je Phase zusätzlich erforderlichen Reihenschaltungen von Hauptthyristoren 1 und 2, 101 und 102, 201 und 202 sowie die je Phase dazu antiparallel angeordneten Dioden 3 und 4, 103 und 104, 203 und 204 werden mit den Kommutierungsdrosseln 8 und 9 verbunden. Die miteinander verbundenen Verbindungspunkte der je Phase erforderlichen Hauptthyristoren 1 und 2, 101 und 102, 201 und 202 und Dioden 3 und 4, 103 und 104, 203 und 204 sind auch in diesem Fall mit je einer Kommutierungseinrichtung verbunden.The expansion takes place in the same way as in the description belonging to FIG explained. The series connections of main thyristors additionally required for each phase 1 and 2, 101 and 102, 201 and 202 as well as those arranged in antiparallel to them for each phase Diodes 3 and 4, 103 and 104, 203 and 204 are connected to the Commutation reactors 8 and 9 connected. The interconnected connection points of the required for each phase Main thyristors 1 and 2, 101 and 102, 201 and 202 and diodes 3 and 4, 103 and 104, In this case too, 203 and 204 are each connected to a commutation device.

Für jede Kommutierungseinrichtung sind auch hierbei je zwei antiparallel geschaltete steuerbare Löschventile 5 und 6; 105 und 106; 205 und 206 vorgesehen, die mit der allen Kommutierungseinrichtungen gemeinsamen Kommutierungsdrossel 7 und den gemeinsamen Löschkondensatoren 100 und 200 in Reihe geschaltet sind.For each commutation device there are also two anti-parallel switched controllable extinguishing valves 5 and 6; 105 and 106; 205 and 206 provided, the commutation choke 7 common to all commutation devices and the common quenching capacitors 100 and 200 are connected in series.

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Claims (4)

PatentansprUche 1. Selbstgeführter Stromrichter in sperrspannungsfreier Schaltung mit zwei Hauptthyristoren und mit Jeweils zwei antiparallel zu denselben geschalteten Dioden Je Phase, deren Verbindungspunkte als Phasenanschluß dienen und mit einer Kommutierungseinrichtung in Verbindung stehen, die aus einem Löschkondensator und einer dazu in Reihe geschalteten xommutierungsdrossel sowie zwei steuerbaren antiparallel zueinander angeordneten Löschventilen aufgebaut ist, wobei die Kommutierungseinrichtung an den Verbindungspunkt der ersten Elektrode zweier in Reihe geschalteter Stützkondensatoren angeschlossen ist, deren zweite Elektroden einerseits über eine weitere Kommutierungsdrossel an die Hauptthyristoren und andererseits an einen Pol einer Gleichspannungsquelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkondensator (10) über je ein zusätzliches steuerbares Hilfsventil (17 und 18) in Reihe mit Je einer zusätzlichen Hilfsinduktivität (15 und 16) jeweils mit dem positiven und negativen Pol einer Hilfsgleichsspanntmgsquelle (20) verbunden ist, daß die Aufladehalbschwingung für den Löschkondensator (10) durch Zünden des entsprechenden zusätzlichen Hilfsventils (17 bzw.18) eingeleitet wird. Claims 1. Self-commutated power converter in non-blocking voltage Circuit with two main thyristors and each with two antiparallel to the same switched diodes for each phase, the connection points of which serve as phase connection and are connected to a commutation device consisting of a quenching capacitor and a commutation throttle connected in series and two controllable ones is constructed antiparallel to each other arranged extinguishing valves, the commutation device to the connection point of the first electrode of two series-connected back-up capacitors is connected, the second electrodes on the one hand via a further commutation reactor to the main thyristors and, on the other hand, to one pole of a DC voltage source are connected, characterized in that the quenching capacitor (10) over each an additional controllable auxiliary valve (17 and 18) in series with one additional each Auxiliary inductance (15 and 16) each with the positive and negative pole of one Auxiliary DC voltage source (20) is connected that the charging half-oscillation for the quenching capacitor (10) by igniting the corresponding additional auxiliary valve (17 or 18) is introduced. 2. Selbstgeführter Stromrichter nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet, daß der Verbindungspunkt (34 ) der beiden ersten Stützkondensatoren (11 und 12) mit der ersten Elektrode eines dritten und vierten StUtzzoIldensators (13 und 14) verbunden ist, daß die zwe@@@@@@@- -trode des dritten bzw, vierten Stät@@@ 14)> zur einen mit dem Dositi- Hilfsgleichsspannungsquelle (20) verbunden ist und zum anderen mit der Hilfsinduktivität (15 bzw. 16) in Verbindung steht. 2. Self-commutated converter according to claim 1, characterized in that that the connection point (34) of the first two backup capacitors (11 and 12) with the first electrode of a third and fourth support capacitor (13 and 14) is connected that the two @@@@@@@ - -trode of the third or fourth place @@@ 14)> on the one hand with the Dositi- Auxiliary DC voltage source (20) connected and on the other hand is connected to the auxiliary inductance (15 or 16). 3. Selbstgeführter Stromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von drei in Reihe geschalteten Stützkondensatoren (13, 50 und 14) die beiden außeren Stützkondensatoren (13, 14) zum einen mit dem positiven bzw.3. Self-commutated converter according to claim 1, characterized in that that of three series-connected backup capacitors (13, 50 and 14) the two external back-up capacitors (13, 14) on the one hand with the positive or negativen Pol der Hilfsgleichsspannungsquelle (20) und zum anderen jeweils mit der HilfsinduktivitEt (15 bzw. negative pole of the auxiliary DC voltage source (20) and on the other each with the auxiliary inductance (15 resp. 16) verbunden sind, daß dem mittleren, an der Gleichspannungsquelle (19) liegenden Stützkondensator (50) zwei Löschkondensatoren (100 und 200) parabel geschaltet sind, deren VerbindungspuAkt (36 ) an die erste tommutierungsdrossel (7) angeschlossen ist, daß der Verbindungspunkt(2de)r beiden in Reihe geschalteten Stützkondensatoren (13 und 50) sowie der Verbindungspunkt (35 ) der beiden in Reihe geschalteten StUtzkondensatoren (50 und 14) jeweils mit einer der weiteren Eommutierungsdrossel (8 bzw. 9) in Verbindung steht 16) are connected, that the middle one, to the DC voltage source (19) lying support capacitor (50) two quenching capacitors (100 and 200) parabola are connected, whose connection point (36) to the first commutation throttle (7) is connected, that the connection point (2de) r two connected in series Back-up capacitors (13 and 50) and the connection point (35) of the two in series Switched backup capacitors (50 and 14) each with one of the other commutation chokes (8 or 9) is in connection 4. Selbstgefuhrter Stromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkondensator (10), steuerbare Hilfsventile (17 und 18) und Hilfsinduktivitäten (15 und 16) für alle Phasen gemeinsam angeordnet sind und daß die antiparallelen Löschventile (5 und 6, 105 und 106, 205 und 206) aller Phasen einen gemeinsamen Verbindungpunkt besitzen.4. Self-guided converter according to claim 1, characterized in that the quenching capacitor (10), controllable auxiliary valves (17 and 18) and auxiliary inductors (15 and 16) arranged together for all phases and that the anti-parallel extinguishing valves (5 and 6, 105 and 106, 205 and 206) all phases have a common connection point.
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