DE2633032B2 - Untersynchrone Stromrichterkaskade - Google Patents

Untersynchrone Stromrichterkaskade

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine untersynchrone Stromrichterkaskade mit einer Asynchronmaschine, an deren Schleifringläufer ein Umrichter angeschlossen ist, der aus einem Gleichrichter mit Ventilen in
b0 Drehstrom-Brückenschaltung, einem Gleichstromzwischenkreis mit einer Glättungsdrossel und mindestens einem Wechselrichter mit steuerbaren Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung besteht, wobei der Wechselrichter mit einer Primärwicklung eines
br; Stromrichtertransformators verbunden ist, dessen Sekundärwicklung an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen ist.
Eine untersynchron!; Stromrichterkaskade der ein-
gangs genannten Art ist aus der DE-PS 1 638646 bekannt. Bei dieser Stromrichterkaskade wird der Ständer einer Asynchronmaschine über einen Eingangsschalter aus einem Wechselspannungsnetz gespeist. Der Schleifringläufer ist über eine Anlalischaltung mit > Anlaßwiderstand und Anlaßsch3iter mit einem Gleichrichter verbunden, de aus ungesteuerten Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung besteht. Der Gleichrichter ist seinerseits über einen Gleichstromzwischenkreis, der in jeder Verbindungsleitung eine ι» Glättungsdrossel enthält, an eine Wechselrichterschaltung angeschlossen. Diese Wechselrichterschaltung besteht aus zwei Wechselrichtern mit steuerbaren Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung, die über eine dreiphasige zweifunktionale, d. h. in Abhängigkeit von der äußeren Beschallung zwei verschiedenen Funktionen dienenden Brückenschaltung aus ungesteuerten Ventilen miteinander in Reihe geschaltet sind.
Jeder Wechselrichter speist hierbei eine im Stern geschaltete Primärwicklung eines Stromrichtertransformators. Dessen Sekundärwicklung ist über einen Ausgangsschalter mit dem Wechselspannungsnetz verbunden. Zwischen den Wechselspannungsanschlußpunkten des Gleichrichters und denen der >-> zweifunktionalen Brückenschaltung besteht noch eine Schaltverbindung, in der ein mechanisch betätigbarer Schalter liegt. Wenn dieser Schalter geschlossen ist, arbeiten zwei durch Umgruppierung entstandene Zwischenkreisumrichter parallel auf die beiden Pri- jo märwicklungen des Stromrichtertransformators,
Eine solche untersynchrone Stromrichterkaskade hat bestimmte Nachteile, die ihre Anwendung in manchen Fällen in Frage stellen können. Der Gleichrichter mit den ungesteuerten Ventilen in Drehstrom-Brük- j> kenschaltung arbeitet sechspulsig, wodurch sich gewisse Rückwirkungen auf die Asynchronmaschine und das speisende Wechselspannungsnetz ergeben. Im Läuferstrom sind infolge des sechspulsigen Betriebs Stromoberschwingungen enthalten, deren Ordnungszahlen 5, 7, U, 13,... betragen. Diese Stromoberschwingungen können sich störend auswirken. Die Beträge der beiden Stromoberschwingungen mit den niedrigsten Ordnungszahlen 5 und 7 stehen zum Betrag des Grundschwingungsstroms etwa im Verhältnis 1/5 bzw. 1/7; diese Stromoberschwingungen bilden also einen erheblichen Anteil des Läuferstroms. Insbesondere diese relativ hohen Anteile der Stromoberschwingungen mit den beiden niedrigsten Ordnungszahlen 5 und 7 führen bei bestimmten Drehzahlen der Asynchronmaschine zu störenden Momentpendelungen (vgl. Wiss. Z. Elektrotechn. [Leipzig] 9 [1967], Heft 4, Seiten 237 bis 256) und zu Ständerstrompendelungen (Siemens-Zeitschrift 40 [1966], Beiheft »Motoren für industrielle Antriebe«, Seiten 139 bis 146). Aus der soeben zitierten Literaturstelle in der Wiss. Z. Elektrotechn., Abbildung 3 auf Seite 249, ist zu entnehmen, daß die Momentpendelungen von zwölffacher Schlupffrequenz wesentlich geringer sind als die Momentpendelungen von sechsfacher Schlupf- bo frequenz.
Aus der US-PS 1 872009 ist es bekannt, aus einem dreiphasigen Wechselspannungsnetz über eine Transformatoranordnung und ein mehrphasiges Stromrichtersystem eine Last zu speisen. Das Stromrichtersy- b5 stern besteht aus einer Anzahl elektrischer Ventile. Die Transformatoranordnung umfaßt neben einer Primärwicklung eine Anzahl von Sekundärwicklungen, die jeweils um bestimmte Winkelbeträge gegeneinander verdreht und an ein elektrisches Ventil angeschlossen sind. Durch die spezielle Art der Verdrehung wird erreicht, daß Harmonische im Netzstrom auf der Primärseite der Transformatoranordnung bis zu einer gewissen Ordnungszahl unterdrückt werden.
- Bei der bekannten Schaltungsanordnung handelt es sich nicht um eine untersynchrone Stromrichterkaskade.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte untersynchrone Stromrichterkaskade
- unter Anlehnung an das bekannte Prinzip der Unterdrückung von Harmonischen durch Überlagerung gegeneinander versetzter Spannungen - so auszugestalten, daß Momentenpendelungen und Ständerstrompendelungen, die auf Läuferstromoberschwingungen mit der Ordnungszahl 5 und 7 durchzuführen sind, nicht mehr auftreten können.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß sich diese Aufgabe lösen läßt, wenn zu zwölfpulsigem Betrieb übergegangen wird.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß nach einer Ausführungsform dadurch gelöst, daß der Schleifringläufer der Asynchronmaschine an die Primärwicklung eines Transformators mit zwei um 30° el gegeneinander versetzten Sekundärwicklungen angeschlossen ist, von denen die erste Sekundärwicklung mit einem ersten Gleichrichter und die zweite Sekundärwicklung mit einem zweiten Gleichrichter jeweils mit Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung verbunden ist.
Die Versetzung der beiden Sekundärwicklungen uin 30° e! läßt sich einfach dadurch erzielen, daß die eine Sekundärwicklung im Stern und die andere Sekundärwicklung im Dreieck geschaltet ist. Prinzipiell ist es aber auch möglich, die eine Wicklung im Stern und die andere im Zickzack zu schalten.
Bei dieser untersynchronen Stromrichterkaskade arbeitet zwar jeder der beiden Gleichrichter für sich sechspulsig. Infolge der gegenseitigen Versetzung um 30° el, d. h. bei der genannten Weiterbildung infolge der unterschiedlichen Schaltung der beiden Sekundärwicklungen, ergibt sich jedoch bei Überlagerung der Ströme und Spannungen im Transformator insgesamt ein zwölfpulsiger Arbeitsrhythmus. Bei einem solchen zwölfpulsigen Betrieb sind die niedrigsten Ordnungszahlen der Oberschwingungen im Läuferstrom 11 und 13. Oberschwingungen mit den Ordnungszahlen 5 und 7 treten also nicht mehr auf. Mit weniger als 1/11 bzw. 1/13 ist das Verhältnis dieser Oberschwingungen zum Grundschwingungsstrom so gering, daß Pendelungen im Moment und Ständerstrom nicht mehr merkbar sind.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß der Schleifringläufer der Asynchronmaschine an die Primärwicklungen von zwei Transformatoren angeschlossen ist, daß die beiden Transformatoren so aufgebaut sind, daß sie um 30° el gegeneinander versetzt arbeiten, und daß die Sekundärwicklung des ersten Transformators mit einem ersten Gleichrichter und die zweite Sekundärwicklung mit einem zweiten Gleichrichter jeweils mit Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung verbunden ist. Auch hierbei ergibt sich ein zwölfpulsiger Betrieb, so daß merkbare Pendelungen nicht mehr in Erscheinung treten.
Bei diesen beiden AusführunKsformen einer unter-
synchronen Stromrichterkaskade läßt sich - wie bei der bekannten Kaskade - mittels Schaltgliedern eine Umgruppierung der Ventile erreichen, bei der die Strombelastung pro Ventil auf die Hälfte zurückgeht. Dadurch können Stromrichterventile mit geringerer Strombelastbarkeit verwendet werden. Eine solche Umgruppierung ist möglich, wenn zwischen den beiden Wechselrichtern zwei miteinander in Reihe geschaltete zweifunktionale Brückenschaltungen angeordnet sind, und wenn jeweils zwischen den Wechselspannungsanschlußpunkten eines Gleichrichters und denjenigen einer dieser Brückenschaltungen eine Schaltverbindung herstellbar ist. In beiden Schaltverbindungen liegt ein Schaltglied, z. B. ein mechanisch betätigbarer Schalter. Bei geöffneten Schaltern sind die Brückenschaltungen als einfache Schaltverbindungen anzusehen. Beide Schaltglieder werden bei höheren Drehzahlen gleichzeitig geschlossen. Die Brückenschaltungen übernehmen dann die Funktion zweier Drehstrom-Brückenschaltungen.
Eine dritte Ausführungsform zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Schleifringläufer der Asynchronmaschine an die Hauptwicklung eines dreiphasigen Spartransformators mit 15° Schwenkung angeschlossen ist, der zwei um 30° el gegeneinander versetzte dreiphasige Spannungssysteme abgibt, daß mit den das erste Spannungssystem abgebenden Schwenkwicklungen ein erster Gleichrichter und daß mit den das zweite Spannungssystem abgebenden Schwenkwicklungen ein zweiter Gleichrichter jeweils mit Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung verbunden ist, und daß jedem Gleichrichter über einen Gleichstromzwischenkreis ein Wechselrichter nachgeschaltet ist.
Auf zwei Vorteile der Erfindung sei noch besonders hingewiesen:
a) Während bei der bekannten untersynchronen Stromrichterkaskade nach der DE-PS 1 638646 eine Anpassung des Umrichters an den Läuferstrom und die Läuferspannung meist nur dadurch erfolgen kann, daß sowohl Reihen- als auch Parallelschaltungen von Halbleiterbauelementen pro Ventil ausgeführt werden, sind infolge des Einsatzes eines oder zweier Transformatoren bessere Anpassungsmöglichkeiten des Umrichters an die Läuferdaten gegeben, was vor allem bei höchsten Leistungen von Bedeutung ist. Mit Hilfe des oder der Transformatoren kann nämlich der Umrichter an die Läufergrößen so angepaßt werden, daß entweder nur eine Reihenschaltung oder nur eine Parallelschaltung von Halbleiterbauelementen (Thyristoren, Dioden) pro Ventil der einzelnen Stromrichter (Gleichrichter, Wechselrichter) ausgeführt werden muß. Beider Ausführungsform mit Spartransformator gilt dieser Vorteil nur in eingeschränktem Maße.
b) Um den Umrichter der nach der DE-PS 1638646 bekannten untersynchronen Stromrichterkaskade nicht für die volle Stillstandsspannung bemessen zu müssen, wird dort zum Anfahren ein dreiphasiger Anlaßwiderstand über einen Anlaßschalter an die Schleifringe angeschlossen. Der Anlaßwiderstand kann vorliegend entfallen, wenn bei einem der Gleichrichter in den Drehstromzuleitungen vom Transformator ein mechanischer Anlaßschalter eingebaut ist. Dieser ist im Anfuhrbetrieb geöffnet. Dann gelangt nur die halbe Liuifcrspannung an den Umrichter. Die Ventile können für entsprechen niedrige Spannungen dimensioniert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in folgenden an Hand von drei Figuren, in denen Dreh-
■> stromantriebe mit untersynchroner Stromrichterkaskade dargestellt sind, näher erläutert.
Nach Fig. 1 ist an ein dreiphasiges Wechselspannungsnetz 1 über einen Eingangsschalter 2 der Ständer 3 einer Asynchronmaschine 4 mit einem Schleif-
ι« ringläufer 5 angeschlossen. Die Schleifringe sind mi der im Stern geschalteten Primärwicklung 8 eine; Transformators 10 verbunden. Die Asynchronmaschine 4 kann z. B. zum Antrieb einer Pumpe odei eines Lüfters vorgesehen sein.
ir> Der Transformator 19 besitzt zwei dreiphasige Sekundärwicklungen 11 und 12. Die erste Sekundär wicklung 11 ist im Stern und die zweite Sekundär wicklung 12 ist im Dreieck geschaltet. Die dre Teilwicklungen der ersten Sekundärwicklung 11 sine an die Wechselspannungsanschlußpunkte eines erster Gleichrichters 13 angeschlossen, der aus ungesteuerten Ventilen 15, 17 in Drehstrom-Brückenschaltun{ besteht. Entsprechend ist die zweite Sekundärwick lung 12 an die Wechselspannungsanschlußpunkte ei
r> nes zweiten Gleichrichters 14 angeschlossen, dei ebenfalls aus ungesteuerten Ventilen 16,18 in Dreh strom-Brückenschaltung besteht. Die beiden Gleich richter 13 und 14 sind über eine Verbindungsleituni 20 miteinander in Serie geschaltet.
in Zwischen der Sekundärwicklung 12 und dem zweiten Gleichrichter 14 liegt ein Anlaßschalter 6. Dei Anlaßschalter 6 ist nur während des Anfahrvorgange! offen. Er wird etwa bei Erreichen der halben Syn chrondrehzahl, d. h. halber Stillstandsspannung, ge
J5 schlossen.
Die beiden Sekundärwicklungen 11 und 12 wirker wie zwei Spannungsquellen, deren Drehspannungssy sterne gegeneinander um 30° el versetzt sind. Die Sternschaltung der ersten Sekundärwicklung 11, die Dreieckschaltung der zweiten Sekundärwicklung Ii sowie die Serienschaltung der beiden Gleichrichter 12 14 bewirkt, daß sich ein zwölfpulsiger Betrieb ergibt Hierdurch ist gewährleistet, daß die beiden niedrigsten Ordnungszahlen der Oberschwingungen im Lauferstrom 11 und 13 sind. Oberschwingungen der Ordnungszahlen 5 und 7 treten also nicht auf. Dai Betragsverhältnis der beiden Stromoberschwingungen mit den Ordnungszahlen 11 und 13 zum Grund Schwingungstrom beträgt etwas weniger als 1/11 bzw 1/13. Diese Verhältnisse sind so gering, daß sich beirr Betrieb der Stromrichterkaskade Pendelungen irr Drehmoment und im Ständerstrom praktisch nich bemerkbar machen.
Nach der Fig. 1 ist an die beiden Gleichrichter 13 14 ein Gleichstromzwischenkreis angeschlossen, de: in jeder Verbindungsleitung eine Glättungsdrossel 21 bzw. 22 enthält.
Zwischen den beiden Verbindungsleitungen de; Gleichstromzwischenkreises liegt eine aus vier Korn-
bo ponenten bestehende Reihenschaltung. Sie umfaßt ei nen ersten Wechselrichter 25, eine erste zweifunktio nale Brückenschaltung 27, eine zweite zweifunktionale Brückenschaltung 28 und einen zweiten Wechselrichter 26, und zwar in der angegebenen Reihen-
b5 folge. Der erste Wechselrichter 25 enthält steuerbare Ventile 31, 33, insbesondere Thyristoren, in Drehstrom-Brückenschaltung. Entsprechend enthält aucl der zweite Wechselrichter 26 steuerbare Ventile 32
34, insbesondere Thyristoren, in Drehstrom-Brükkenschaltung. Die erste zweifunktionale Brückschaltung 27 umfaßt ungesteuerte Ventile 35, 37 in Drehstrom-Brückenschaltung, und die zweite zweifunktionale Briickenschaltung 26 umfaßt ebenfalls ungesteuerte Ventile 36, 38 in Drehstrom-Brückenschaltung. Die Bezugszahlen der Ventile beziehen sich hierbei jeweils auf eine Brückenhälfte.
An den Wechselspannungsanschlüssen des ersten Wechselrichters 25 liegt eine erste dreiphasige Primärwicklung 41 eines Rückspeise- oder Stromrichtertransformators 40. Die drei Teilwicklungen sind im Stern geschaltet. An den Wechselspannungsanschlüssen des zweiten Wechselrichters 26 liegt eine zweite dreiphasige Primärwicklung 42 des Stromrichtertransformators 40. Ihre drei Teilwicklungen sind im Dreieck geschaltet. Die im Stern geschaltete Sekundärwicklung 45 des Stromrichtertransformators 40 kann über einen Rückspeiseschalter 46 an das dreiphasige Wechselspannungsnetz 1 angeschaltet werden. Die Sekundärwicklung 45 kann aber auch an die Leitung zwischen Eingangsschalter 2 und Ständer 3 angeschlossen sein.
Infolge der unterschiedlichen Schaltungen der drei Teilwicklungen jeder der beiden Primärwicklungen 41, 42 ergibt sich eine Phasenversetzung um 30" el. Dadurch arbeiten die beiden Wechselrichter 25, 26 insgesamt gesehen zwölfpulsig, was zu einer Reduzierung unerwünschter Rückwirkungen führt.
Zwischen den drei Wechselspannungsanschlußpunkten des ersten Gleichrichters 13 und den drei Wechselspannungsanschlußpunkten der zweiten zweifunktionalen Brückenschaltung 28 besteht eine Schaltverbindung 51. In dieser liegt ein Schalter 53. Entsprechend besteht auch zwischen den drei Wechselspannungsanschlußpunkten des zweiten Gleichrichters 14 und den Wechselspannungsanschlußpunkten der ersten zweifunktionalen Brückenschaltung 27 eine Schaltverbindung 52, in der ein Schalter 54 liegt. Aus der Figur ist ersichtlich, daß sich die beiden Schaltverbindungen 51, 52 kreuzen. Die beiden Schalter 53, 54, die insbesondere mechanische Schalter sein können, werden gleichzeitig betätigt.
Wenn die beiden Schalter 53 und 54 geöffnet sind, sind die beiden Wechselrichter 25, 26 zueinander in Reihe geschaltet. Die beiden zweifunktionalen Brükkenschaltungen 27, 28 haben dabei lediglich die Funktion der Stromleitung. Diese Schaltstellung nehmen die Schalter 53, 54 bei niedrigen Drehzahlen ein.
Werden bei höheren Drehzahlen beide Schalter 53, 54 gleichzeitig geschlossen, so ergibt sich eine Umgruppierung der Teilstromrichter des Umrichters. Hierbei teilt sich der Strom, der in den Sekundärwicklungen 11 und 12 des Transformators 10 fließt, in den Wechselspannungsanschlußpunkten der Gleichrichter 13 und 14 in zwei gleiche Hälften auf. Er fließt dann nur mit halber Größe in allen Teilstromrichtern. Die Stromhalbierung ist für die Auslegung der einzelnen Ventile von wesentlicher Bedeutung. Die Brückenschaltungen 27, 28 haben im geschlossenen Zustand der Schalter 53, 54 die Funktion von Gleichrichtern in Drehstrom-Brückenschaltung.
Fig. 2 zeigt in einer Teildarstellung eine weitere Ausführungsform einer untersynchronen Stromrichterkaskade. Im Gegensatz zu Fig. 1 sind hier zwei getrennte Transformatoren 10a, 10b vorgesehen. Die beiden Transformatoren 10a und 10b sind so aufgebaut, daß sie um 30° el gegeneinander versetzt arbeiten. Dazu ist der Schleifringläufer 5 der Asynchronmaschine 4 an die Primärwicklung 8a des ersten Transformators 10a und gleichzeitig auch an die Pri-
i" märwicklung 8b des zweiten Transformators 10b angeschlossen. Beide Primärwicklungen 8a und 8b sind im Stern geschaltet. Die Sekundärwicklung 11« des ersten Transformators 10a ist im Stern und die Sekundärwicklung 11b des zweiten Transformators 10b ist
r> im Dreieck geschaltet. Die Sekundärwicklung 11 α ist mit einem ersten Gleichrichter 13 und die zweite Sekundärwicklung lift ist mit dem zweiten Gleichrichter 14 verbunden. Abweichend von Fig. 1 liegt der Anlaßschalter 6 hier in der Verbindung zwischen der er-
'" sten Sekundärwicklung 11a und dem ersten Gleichrichter 13.
Der weitere Schaltungsaufbau entspricht demjenigen von Fig. 1 und ist daher nicht näher dargestellt. Auch hierbei ergibt sich eine zwölfpulsige Rückwir-
-■"' kung auf die Asynchronmaschine 4.
Nach einer dritten Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird eine zwölfpulsige Rückwirkung auf die Asynchronmaschine 4 mit Hilfe eines dreiphasigen Spartransformators 1Od erzielt, der mit einer 15°-
i» Schwenkung versehen ist. Der Spartransformator 1Od ist als Zeigerdiagramm auffaßbar. Die Hauptwicklung des Spartransformators 1Od ist im Stern geschaltet. Der Spartransformator 1Od enthält insgesamt sechs Schwenkwicklungen. Je zwei dieser Schwenkwicklun-
ij gen sind an ein Ende eines Stranges der Hauptwicklung angeschlossen. Jede Schwenkwicklung liegt einem Strang der Hauptwicklung parallel. In Fig. 3 repräsentieren die Längen der einzelnen Wicklungen gleichzeitig die Höhe der Spannungen. Die Richtun-
4(1 gen der Wicklungen stimmen mit der elektrischen Richtung überein. Das dargestellte Zeigerdiagramm läßt sich mit vorgegebenen Spannungsübersetzungsverhältnissen erzielen. An die Enden der Schwenkwicklungen sind die Gleichrichter 13 und 14 ange-
41") schlossen. Dabei ist darauf geachtet worden, daß die Anschlüsse symmetrisch vorgenommen worden sind. Das heißt, daß der Gleichrichter 13 im Umlaufsinn an die jeweils erste und der Gleichrichter 14 im Umlaufsinn an die jeweils zweite Schwenkwicklung ange-
■50 schlossen ist. Die drei ersten Schwenkwicklungen und die drei zweiten Schwenkwicklungen geben je ein Spannungssystem ab, die um 30° el gegeneinander versetzt sind.
Die beiden Spannungssysteme speisen die beiden
μ Gleichrichter 13,14, zwischen denen gleichstromseitig keine Verbindung besteht. Jedem Gleichrichter 13, 14 ist über einen eigenen Gleichstromzwischenkreis mit einer Glättungsdrossel 21 bzw. 22 ein Wechselrichter 25 bzw. 26 nachgeschaltet. Diese speisen die
bo Primärwicklungen 41 bzw. 42 eines Stromrichtertransformators 40, dessen Sekundärwicklung 45 an ein Spannungsnetz angeschlossen ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Untersynchrone Stromrichterkaskade mit einer Asynchronmaschine, an deren Schleifringläufer ein Umrichter angeschlossen ist, der aus einem Gleichrichter mit Ventilen in Drehstrom-Brükkenschaltung, einem Gleichstromzwischenkreis mit einer Glättungsdrossel und mindestens einem Wechselrichter mit steuerbaren Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung besteht, wobei der Wechselrichter mit einer Primärwicklung eines Stromrichtertransformators verbunden ist, dessen Sekundärwicklung an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifringläufer (5) der Asynchronmaschine (4) an die Primärwicklung (8) eines Transformators (10) mit zwei um 3U° el gegeneinander versetzten Sekundärwicklungen (11, 12) angeschlossen ist, von denen die erste Sekundärwicklung (11) mit einem ersten Gleichrichter (13) und die zweite Sekundärwicklung (12) mit einem zweiten Gleichrichter (14) jeweils mit Ventilen (15, 17; 16, 18) in Drehstrom-Brückenschaltung verbunden ist (Fig. 1).
2. Untersynchrone Stromrichterkaskade mit einer Asynchronmaschine, an deren Schleifringläufer ein Umrichter angeschlossen ist, der aus einem Gleichrichter mit Ventilen in Drehstrom-Brükkenschaltung, einem Gleichstromzwischenkreis mit einer Glättungsdrossel und mindestens-einem Wechselrichter mit steuerbaren Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung besteht, wobei der Wechselrichter mit einer Primärwicklung eines Stromrichtertransformators verbunden ist, dessen Sekundärwicklung an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifringläufer (S) der Asynchronmaschine (4) an die Primärwicklungen (fta, Sb) von zwei Transformatoren (10a, 10i>) angeschlossen ist, daß die beiden Transformatoren (10a, lOfc) so aufgebaut sind, daß sie um 30° el gegeneinander versetzt arbeilen, und daß die Sekundärwicklung (lla) des ersten Transformators (10a) mit einem ersten Gleichrichter (13) und die zweite Sekundärwicklung (llfo) mit einem zweiten Gleichrichter (14) jeweils mit Ventilen (15, 17; 16, 18) in Drehstrom-Brückenschaltung verbunden ist.
3. Untersynchrone Stromrichterkaskade nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleichrichter (13, 14) miteinander in Serie geschaltet sind (Fig. 1).
4. Untersynchrone Stromrichterkaskade nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Sekundärwicklung (11; Ha) im Stern und die andere Sekundärwicklung (12; 116) im Dreieck geschaltet ist (Fig. 1 und 2).
5. Untersynchrone Stromrichterkaskade nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Gleichstromzwischenkreis an zwei über eine zweifunktionale Brückenschaltung miteinander in Reihe geschaltete Wechselrichter mit steuerbaren Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung angeschlossen ist, die jeweils mit einer Primärwicklung des Stromrichtertransformators verbunden sind, und wobei zwischen den Wechselspannungsanschlußpunktendes Gleichrichters und den Wechselspan-
nungsanschlußpunkten der Gleichstrom-Brükkenschaltung eine Schaltverbindung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Wechselrichtern (25, 26) zwei miteinander in Reihe geschaltete zweifunktionale Brückenschaliungen (27, 28) angeordnet sind, und daß jeweils zwischen den Wechselspannungsanschlußpunkten eines Gleichrichters und denjenigen einer zweifunktionalen Brückenschaltung (28, 27) eine Schaltverbindung (Sl, 52) besteht, in der ein mechanisch betätigbarer Schalter (53, 54) liegt.
6. Untersynchrone Stromrichterkaskade mit einer Asynchronmaschine, an deren Schleifringläufer ein Umrichter angeschlossen ist, der aus einem Gleichrichter mit Ventilen in Drehstrom-Brükkenschaltung, einem Gleichstromzwischenkreis mit einer Glättungsdrossel und mindestens einem Wechselrichter mit steuerbaren Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung besteht, wobei der Wechselrichter mit einer Primärwicklung eines Stromrichtertransformators verbunden ist, dessen Sekundärwicklung an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifringläufer (5) der Asynchronmaschine (4) an die Hauptwicklung eines dreiphasigen Spartransformators mit 15° Schwenkung angeschlossen ist, der zwei um 30° el gegeneinander versetzte dreiphasige Spannungssysteme abgibt, dab mit den das erste Spannungssystem abgebenden Schwenkwicklungen ein erster Gleichrichter und daß mit den das zweite Spannungssystem abgebenden Schwenkwicklungen ein zweiter Gleichrichter (13, 14) jeweils mit Ventilen in Drehstrom-Brückenschaltung verbunden ist, und daß jedem Gleichrichter (13, 14) über einen Gleichstromzwischenkreis ein Wechselrichter (25, 26) nachgeschaltet ist (Fig. 3).
7. Untersynchrone Stromrichterkaskade nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Transformator (10; 10a) und den Wechselspannungsanschlußpunkten eines der beiden Gleichrichter (13,14) ein Anlaßschalier (6) angeordnet ist, der bei niedriger Drehzahl der Asynchronmaschine (4) geöffnet ist (Fig. 1 bis 2).
8. Untersynchrone Stromrichterkaskade nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlaßschalter (6) etwa bei halber Synchrondrehzahl mittels einer Drehzahl-Meßeinrichtung geschlossen wird.
DE2633032A 1976-07-22 1976-07-22 Untersynchrone Stromrichterkaskade Expired DE2633032C3 (de)

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JP8876377A JPS5313129A (en) 1976-07-22 1977-07-22 Low synchronous static scherbius device

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DE2633032A1 DE2633032A1 (de) 1978-01-26
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