DE2642240B1 - Verfahren und schaltungsanordnung zum stillsetzen eines wechselrichters - Google Patents
Verfahren und schaltungsanordnung zum stillsetzen eines wechselrichtersInfo
- Publication number
- DE2642240B1 DE2642240B1 DE19762642240 DE2642240A DE2642240B1 DE 2642240 B1 DE2642240 B1 DE 2642240B1 DE 19762642240 DE19762642240 DE 19762642240 DE 2642240 A DE2642240 A DE 2642240A DE 2642240 B1 DE2642240 B1 DE 2642240B1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- inverter
- voltage
- main valves
- control
- valves
- 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
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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/36—Means for starting or stopping converters
-
- 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
- H02M7/525—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 automatic control of output waveform or frequency
- H02M7/527—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 automatic control of output waveform or frequency by pulse width modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
Zündimpulse an die gesteuerten Hauptventile gesperrt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht davon aus, daß eine schnelle Abschaltung eines Wechselrichters
dann gefahrlos möglich ist, wenn durch den Ansteuerungszustand und damit auch durch den Leitzustand
der Hauptventile des Leistungsteils des Wechselrichters eine Ausgangsspannung Null eingeprägt wird. Es
wird daher der Ansteuerungszustand der Hauptventile überwacht. Wenn alle an einer Gleichspannungsschiene liegenden Hauptventile angesteuert sind, wird
angenommen, daß die Ausgangsspannung des Wechselrichters Null ist. Eine weitere Veränderung der
Zündimpulse für die Hauptventile wird jetzt gesperrt. Die angesteuerten Hauptventile an einer Gleichspannungsschiene
bleiben dadurch zunächst im angesteuerten Zustand. Der Strom erlischt bei passiver Belastung
von alleine durch die ohmschen Verluste. Bei aktiver Belastung wird durch die Sperrung der Zündimpulse
nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer oder nach Eintreffen eines Überwachungssignals verhindert,
daß die Hauptventile erneut zünden. Es kann zusätzlich eine Unterbrechung der Verbindung mit
der Belastung vorteilhaft sein.
Bei Wechselrichtern mit Brückenschaltungen mit gesteuerten Hauptventilen und gesteuerten Löschventilen
braucht man überhaupt nicht auf die Ansteuerung der Löschventile einzugreifen. Bei derartigen
Wechselrichtern wird der Strom im Wechselrichter durch Sperren der Zündimpulse für die Hauptventile
nach dem beschriebenen Verfahren gelöscht, wobei die Löschventile mindestens für eine Periode
weiter getaktet werden.
Bei allen Wechselrichtertypen mit Brückenschaltungen können die Zündimpulse für sämtliche gesteuerten
Ventile des Wechselrichters gesperrt werden, wenn der Strom durch Ventilkombinationen, die eine
von Null abweichende Ausgangsspannung liefern, erloschen ist. Dies kann entweder durch Einhaltung von
Zeitbedingungen geschehen, oder aber durch eine Überwachungseinrichtung, die durch ein Signal anzeigt,
daß der Strom im Wechselrichter erloschen ist. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Stillsetzen eines Wechselrichters besteht darin, daß es nicht erforderlich ist, die Gleichstromanspeisung
abzuschalten.
Die Zeiträume, in denen die Ausgangsspannung des Wechselrichters Null ist, hängen von der jeweiligen
mittleren Ausgangsspannung des Wechselrichters ab. Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht daher vor, daß bei einem Stillsetzbefehl die Steuerspannung für den Steuersatz in Richtung
auf die kleinstmögliche Ausgangsspannung des Wechselrichters verändert wird. Hierdurch wird erreicht,
daß der nächste Zeitpunkt, an dem die an einer Gleichspannungsschiene liegenden Hauptventile des
Wechselrichters gleichzeitig angesteuert sind, bereits nach einer kürzeren Zeit erreicht wird.
Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch folgende
Merkmale gekennzeichnet:
a) Die Freigabeeinheit enthält eingangsseitige Sperrgatter, deren Eingänge mit den Zündsignalen
für die Hauptventile bzw. mit einem Änderungssperrsignal beaufschlagt sind und deren
Ausgänge mit den Eingängen von bistabilen Kippstufen verbunden sind, deren Ausgänge mit
den Eingängen von ausgangsseitigen Sperrgattern verbunden sind, deren weitere Eingänge mit
einem Sperrbefehl beaufschlagt sind;
b) eine Überwachungseinrichtung mit logischen Verknüpfungsgliedern zur Überwachung der den
Ansteuerungszustand der Hauptventile anzeigenden Ausgangssignale der bistabilen Kippstufen
und zur Erzeugung eines Nullspannungssignals, wenn gleichzeitig Zündsignale für die an
einer Gleichspannungsschiene des Wechselrichters angeschlossenen Hauptventile anstehen;
c) ein konjunktives Verknüpfungsglied zur Verknüpfung des Stillsetzbefehles mit dem Nullspannungssignal
zu einem Änderungssperrsignal für die eingangsseitigen Sperrgatter der Freigabeeinheit;
d) ein mit dem Änderungssperrsignal beaufschlagtes Verzögerungsglied zur Bildung eines Sperrbefehles
für die ausgangsseitigen Sperrgatter der Freigabeeinheit.
Die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes wird im Hinblick auf die Signallaufzeiten der Zündimpulse
und der Zündverzögerungszeit der gesteuerten Hauptventile des Wechselrichters bemessen. Damit ist
sichergestellt, daß die Hauptventile des Wechselrichters tatsächlich bereits im stromführenden Zustand
sind, wenn der Sperrbefehl für die ausgangsseitigen Sperrgatter der Freigabeeinheit erzeugt wird.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, daß keinerlei
Eingriffe in den Steuersatz erforderlich sind. Der Steuersatz kann völlig unbeeinflußt vom Stillsetzbefehl
weiterlaufen oder stillgesetzt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihre in den Unteransprüchen näher gekennzeichneten Ausgestaltungen
werden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage mit einem Wechselrichter,
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung des Wechselrichters in der unterbrechungsfreien
Stromversorgungsanlage nach Fig. 1,
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen Diagramme zur Erläuterung der Erfindung,
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
Fig. 6 eine Darstellung einer Reglersperre.
Fig. 1 zeigt eine unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage für einen Verbraucher V, der im Normalbetrieb aus einem Wechselspannungsnetz N und im Notbetrieb über einen Wechselrichter INV aus einer Batterie B gespeist wird. Dem Verbraucher V ist ein Filter F vorgeschaltet. Der Filtereingang ist über Schalteinrichtungen 46 und 47 entweder mit dem Wechselspannungsnetz N oder mit dem Transformator TR des Wechselrichters IN V verbunden. Im Normalbetrieb befinden sich die Schaltkontakte der Schalteinrichtung 46 in der gezeichneten Lage. Bei einer Umschaltung auf den Notbetrieb werden die Kontakte der Schalteinrichtung 46 umgesteuert und verbinden den Filtereingang und damit den Verbraucher mit dem Transformator TR des Wechselrichters INV. Das Filter F ist somit dem Verbraucher V stets vorgeschaltet. Im Normalbetrieb dämpft es die nieder- und hochfrequenten Verzerrungen der Netzspannung.
Fig. 1 zeigt eine unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage für einen Verbraucher V, der im Normalbetrieb aus einem Wechselspannungsnetz N und im Notbetrieb über einen Wechselrichter INV aus einer Batterie B gespeist wird. Dem Verbraucher V ist ein Filter F vorgeschaltet. Der Filtereingang ist über Schalteinrichtungen 46 und 47 entweder mit dem Wechselspannungsnetz N oder mit dem Transformator TR des Wechselrichters IN V verbunden. Im Normalbetrieb befinden sich die Schaltkontakte der Schalteinrichtung 46 in der gezeichneten Lage. Bei einer Umschaltung auf den Notbetrieb werden die Kontakte der Schalteinrichtung 46 umgesteuert und verbinden den Filtereingang und damit den Verbraucher mit dem Transformator TR des Wechselrichters INV. Das Filter F ist somit dem Verbraucher V stets vorgeschaltet. Im Normalbetrieb dämpft es die nieder- und hochfrequenten Verzerrungen der Netzspannung.
Beim Umschaltvorgang vom Normalbetrieb zum Betrieb aus der Ersatzstromquelle (Batterie B) und beim
Rückschaltvorgang zum Normalbetrieb wirkt das Filter als kurzzeitiger Energiespeicher zur Überbrückung
der Schaltzeiten. Beim Notbetrieb über den Wechselrichter siebt das Filter die Ausgangsspannung des
Wechselrichters. Da sich diese Forderungen nicht widersprechen, ist eine geeignete Dimensionierung der
Elemente des Filters möglich.
Die Verbraucherspannung Uv wird von einem
Spannungsmeßwandler 34 erfaßt, der zwischen dem Filter Fund dem Verbraucher V angeordnet ist. Der
Verbraucherstrom Iv wird von einem Strommeßwandler
25 erfaßt. Die Netzspannung Un wird von einem Spannungsmeßwandler 33 erfaßt.
Als Wechselrichter INV ist ein Wechselrichter mit Folgekommutierung dargestellt. Bei Wechselrichtern
mit Folgekommutierung ist ein rasches Stillsetzen besonders schwierig, weil den gesteuerten Hauptventilen
keine eigenen Kommutierungskreise zugeordnet sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Wechselrichter mit
Folgekommutierung beschränkt, sondern eignet sich für beliebige Wechselrichter.
Der dargestellte Wechselrichter INV enthält zwei Brückenzweige mit gesteuerten Hauptventilen nl, nl
bzw. «3, n4 sowie zwei parallelgeschaltete weitere Brückenzweige mit Rückarbeitsdioden dl, dl bzw.
d3, d4. Jedem der gesteuerten Hauptventile ist ein Kommutierungskondensator Cl bis C4 zugordnet.
Die gesteuerten Hauptventile nl und «4 sind über eine Kommutierungsdrossel Ll miteinander verbunden,
deren Mittelpunkt χ mit dem Mittelpunkt des Brückenzweiges mit den Kommutierungskondensatoren
Cl und C2 verbunden ist. In gleicher Weise sind die gesteuerten Hauptventile n3 und n\ über eine
Kommutierungsdrossel L2 miteinander verbunden, deren Mittelpunkt y mit dem Mittelpunkt des Brükkenzweiges
mit den Kommutierungskondensatoren C3 und G4 verbunden ist. Somit ist jedem der gesteuerten
Hauptventile ein Kommutierungskreis parallel geschaltet, der aus der Reihenschaltung eines Kondensators
und einer Hälfte einer Drosselspule besteht. Der Kommutierungskreis für das Hauptventil nl besteht
beispielsweise aus der ihm parallelgeschalteten Reihenschaltung des Kondensators Cl und der oberen
Hälfte der Drosselspule Ll. Die Löschung des Ventils «1 erfolgt durch Zündung des gesteuerten
Hauptventils til. Das gesteuerte Hauptventil nl wird
wiederum durch Zündung des gesteuerten Hauptventils nl gelöscht. Die gesteuerten Hauptventile nl und
n2 wechseln sich somit in der Stromführung ab. Das gleiche gilt für die gesteuerten Hauptventile n3 und
n4 des anderen Brückenzweiges.
Die Mittelpunkte χ bzw. y der Kommutierungsdrosseln Ll bzw. L2 stellen die Ausgänge des Wechselrichters
dar und sind mit den Endanschlüssen der Primärwicklung des Transformators TR verbunden.
Die Mittelpunkte der Brückenzweige mit den Rückarbeitsdioden dl, dl bzw. d3, d4 sind mit Anzapfungen
der wechselrichterseitigen Wicklung des Transformators 77? verbunden.
Die Gleichspannungsschienen 1 und 2 des Wechselrichters INV sind mit einer Batterie B als Ersatzstromquelle
verbunden. Die Batteriespannung UB wird von einem Spannungsmeßwandler 35 erfaßt. Zur
Aufladung der Batterie B ist ein zusätzlicher Brükkenzweig mit Dioden 36 und 37 vorgesehen. Der Mittelpunkt
der Dioden 36, 37 ist über einen Schalter 45, einen ersten Ladewiderstand 39 und einen zweiten
Ladewiderstand 40 mit einer wechselrichterseitigen Zusatzwicklung 38 des Transformators TR verbunden.
Der erste Ladewiderstand 39 kann von einem weiteren Schalter 44 überbrückt werden. Im Batterieladebetrieb
sind die Schaltkontakte der Schalteinrichtung 47 und der Schalter 45 geschlossen. Die Batterie
wird aus dem Wechselspannungsnetz N über den Transformator TR und unter Vermittlung des Gleichrichterbrückenzweiges
mit den Dioden 36 und 37 geladen. Wenn eine Starkladung oder Schneiladung vorgesehen
ist, wird der Schalter 44 geschlossen. Damit ist nur der Ladewiderstand 40 wirksam. Dieser ist zur
Begrenzung des Ladestroms für eine Starkladung dimensioniert. Für eine Erhaltungsladung wird der
Schalter 44 geöffnet. Damit ist die Summe der Ladewiderstände 39 und 40 wirksam. Diese Widerstandssumme ist für einen bei einer Erhaltungsladung erfor-
derlichen Ladestrom bemessen. Bei einer Umschaltung vom Batterieladebetrieb auf den Notstrombetrieb
werden die Schaltkontakte der Schalteinrichtung 47 und der Schalter 45 geöffnet.
Fig. 2 zeigt als Blockschaltbild die Steuereinrichtung für den Wechselrichter INV in Fig. 1. Die Steuereinrichtung
enthält eine Regeleinrichtung 50 zur Erzeugung einer Steuerspannung Us für einen Steuersatz
51. Die Steuerspannung Us bestimmt den Zündwinkel
der Zündimpulse. Die Ausgänge a, b, c, d des Steuersatzes 51 sind mit einer Freigabeeinheit 52 verbunden,
deren Ausgänge e, f, g, h mit Impulsendstufen 53 verbunden sind. Die Ausgänge der Endstufen
53 sind mit den Steueranschlüssen der gesteuerten Hauptventile nl, nl, n3, n4 des Wechselrichters INV
verbunden. Weiterhin ist eine Startlogik 48 vorgesehen, die am Eingang t mit einem Startbefehl START
beaufschlagt werden kann. Schließlich ist noch eine Synchronisationsüberwachungseinrichtung 49 vorgesehen,
die aus der Netzspannung Un des Wechsel-Spannungsnetzes
N und aus einem Signal RA des Steuersatzes 51 ein Synchronisationssignal SY für den
Steuersatz 51 bildet.
Die Regeleinrichtung 50, die eingangsseitig mit dem Spannungsmeßwandler 35 für die Batteriespannung
UB, dem Spannungsmeßwandler 34 für die Verbraucherspannung
Uv und dem Strommeßwandler 25 für den Verbraucherstrom Iv verbunden ist, liefert bereits
im Bereitschaftsbetrieb eine solche Steuerspannung Us für den Steuersatz 51, daß dessen Zündsignale
in jedem beliebigen Startaugenblick bereits den richtigen Zündwinkel für eine sofortige Übernahme
der Verbraucherleistung durch den Wechselrichter gestatten. Der Steuersatz 51 läuft ebenfalls bereits in
der Bereitschaftsstellung und erzeugt Zündsignale, die
so jedoch von der Freigabeeinheit 52 gesperrt werden. Bei einem Startsignal START gibt die Startlogik die
Zündsignale frei. Der Wechselrichter kann sofort die Verbraucherleistung abgeben. Eine derartige Regeleinrichtung
zum phasenrichtigen Start des Wechselrichters ist aus der DE-AS 2446299 bekannt.
Bei einem Stillsetzbefehl STOP am Eingang s der Startlogik 48 sperrt diese durch Beeinflussung der
Freigabeeinheit 52 die Zündimpulse für die gesteuerten Hauptventile des Wechselrichters in erfindungsgemäßer
Weise.
Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Funktion wird zunächst die Fig. 3 betrachtet, in der die Ansteuerungszeiten
der gesteuerten Hauptventile nl, n2, n3, n4 und die Ausgangsspannung Uxy des Wech-
selrichters INV über einer Zeitachse t dargestellt sind.
Zwischen den beiden strichlierten Zeitmarken liegt eine Periode der Wechselrichterausgangsspannung.
Man erkennt, daß die Ausgangsspannung U^ ab-
wechselnd zwischen dem positiven Wert UB der Batteriespannung
und dem nagativen Wert — UB der Batteriespannung
hin und her geschaltet wird, wobei zwischen den positiven und den negativen Spannungszeitflächen
spannungslose Pausen Δ Tl auftreten. Zwischen den Zeitpunkten ti und ti, zwischen den
Zeitpunkten t3 und i4 und zwischen den Zeitpunkten i5 und i6 ist die Ausgangsspannung U des Wechselrichters
Null. In der spannungslosen Pause zwischen den Zeitpunkten ti und ti sind die an der Gleichspannungsschiene
2 liegenden gesteuerten Hauptventile nl und riS gleichzeitig angesteuert. In der spannungslosen
Pause zwischen den Zeitpunkten i3 und t4 sind die an der anderen Gleichspannungsschiene 1 liegenden
gesteuerten Hauptventile nl und n4 gleichzeitig angesteuert. In diesen spannungslosen Pausen fließt
der Strom jeweils über eines der beiden Hauptventile und die dem anderen Hauptventil zugeordnete Rückarbeitsdiode
(»Siemens-Zeitschrift« 1969, S. 888 bis 893, Bilder 2 bis 4).
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Stillsetzen des Wechselrichters geht davon aus, daß eine Abschaltung
des Wechselrichters erfolgen kann, wenn seine Ausgangsspannung Null ist. Dies ist der Fall,
wenn die an einer Gleichspannungsschiene liegenden gesteuerten Hauptventile gleichzeitig angesteuert
sind. Erfindungsgemäß wird daher der Ventilzustand der Hauptventile überwacht. Eine Änderung der
Zündimpulse für die Hauptventile wird gesperrt, wenn
die an einer Gleichspannungsschiene des Wechselrichters angeschlossenen Hauptventile gleichzeitig
angesteuert sind. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer oder nach Eintreffen eines Überwachungssignals wird die Weitergabe der Zündimpulse an die
gesteuerten Hauptventile gesperrt.
An Hand von Fig. 4 wird eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung erläutert. Diese Weiterbildung
zeichnet sich dadurch aus, daß bei einem Stillsetzbefehl die Steuerspannung für den Steuersatz in Richtung
auf die kleinstmögliche Ausgangsspannung des Wechselrichters verändert wird. Man erkennt in
Fig. 4, daß die Ausgangsspannung U'xy des Wechselrichters
wesentlich schmälere Spannungspulse aufweist. Dementsprechend sind die spannungslosen
Pausen ATl langer. Wenn bei einem Stillsetzbefehl
die Ausgangsspannung des Wechselrichters sofort auf einen minimalen Wert zurückgesteuert wird, so wird
der Zeitpunkt schneller erreicht, an dem die Ausgangsspannung des Wechselrichters zu Null wird und
die Zündimpulse gesperrt werden können.
Fig. 5 zeigt schematisch die Innenschaltung der Startlogik 48 und der Freigabeeinheit 52. Die Freigabeeinheit
52 enthält eingangsseitige Sperrgatter 3, 4, 5, 6, deren Eingänge a, b, c, d mit dem Signalteil des
Steuersatzes 51 verbunden und mit den Zündsignalen belegt sind. Die weiteren Eingänge der Sperrgatter 3,
4,5, 6 sind mit einer Klemme m verbunden. Ein Änderungssperrsignal
AS an der Klemme m sperrt die Sperrgatter 3,4,5,6. Den Sperrgattern 3,4, 5, 6 sind
bistabile Kippstufen 7 und 8 nachgeschaltet, deren Ausgangssignale den angesteuerten bzw. gesperrten
Zustand der gesteuerten Hauptventile nl bis «4 nachbilden. Die Ausgänge der bistabilen Kippstufen 7
und 8 sind auf die Eingänge von ausgangsseitigen Sperrgattern 12,13,14,15 geschaltet, deren weitere
Eingänge mit einer gemeinsamen Klemme ρ verbunden sind. Die Ausgänge e, f, g, h der ausgangsseitigen
Sperrgatter 12,13,14,15 führen zu den Impulsendstufen
53 für die gesteuerten Hauptventile. Die ausgangsseitigen Sperrgatter 12, 13, 14, 15 können von
einem Sperrbefehl SP an der Klemme ρ gesperrt werden.
Weiterhin ist eine Überwachungseinrichtung mit zwei UND-Gattern 9 und 10 und einem ODER-Gatter
11 vorgesehen. Dem UND-Gatter 9 werden die gespeicherten Zündsignale für die gesteuerten Hauptventile
nl und n4 zugeführt, die an der Gleichspannungsschiene 1 liegen. Dem UND-Gatter 10 werden
die gespeicherten Zündsignale für die gesteuerten Hauptventile nl und n3 zugeführt, die an der Gleichspannungsschiene
2 liegen. Das ODER-Gatter 11 verknüpft die Ausgangssignale der UND-Gatter 9
is und 10 zu einem Nullspannungssignal NS an der
Klemme n.
Die Startlogik 48 enthält einen Befehlsspeicher 17, dessen Eingang s mit dem Stillsetzbefehl STOP und
dessen Eingang t mit dem Startbefehl START beaufschlagt ist. Das Ausgangssignal des Speichers 17 wird
einem UND-Gatter 18 zugeführt, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang η der Überwachungseinrichtung
9, 10, 11 verbunden ist. Sobald bei oder nach einem Stillsetzbefehl STOP ein Nullspannungssignal
NS an der Klemme η erscheint, wird das UND-Gatter 18 durchgesteuert und gibt über die Klemme m ein
Änderungssperrsignal AS ab, das die eingangsseitigen Sperrgatter 3, 4, 5, 6 der Freigabeeinheit 52 sperrt.
Damit wird eine Änderung der Zündimpulse unterbunden.
Es ist somit sichergestellt, daß die Ausgangsspannung Uxy des Wechselrichters Null bleibt. Vom
Änderungssperrsignal AS wird außerdem ein Verzögerungsglied 23 angestoßen, dessen Ausgangssignal
nach einer Signalumkehr in einem Invertierglied 16 an der Klemme ρ erscheint und als Sperrbefehl SP
die ausgangsseitigen Sperrgatter 12, 13, 14, 15 der Freigabeeinheit 52 sperrt. Damit gelangen keine weiteren
Zündimpulse mehr an die gesteuerten Hauptventile nl bis n4 des Wechselrichters. Die Verzögerungszeit
des Verzögerungsgliedes 23 ist im Hinblick auf die Signalverzögerungen der Zündsignale durch
die ausgangsseitigen Sperrgatter 12,13,14,15, durch
die Verzögerungen in den Endstufen und durch die Zündverzugszeit der gesteuerten Hauptventile des
Wechselrichters gegeben. Durch das Verzögerungsglied 23 ist sichergestellt, daß der Sperrbefehl SP tatsächlich
erst dann abgegeben wird, wenn die an einer Gleichspannungsschiene liegenden gesteuerten
Hauptventile des Wechselrichters tatsächlich angesteuert und das entsprechende Paar Hauptventil-Rückarbeitsdiode
stromleitend sind.
Nachdem der Sperrbefehl SP die Zündimpulse für die gesteuerten Hauptventile des Wechselrichters
blockiert hat, erlischt der Strom im Wechselrichter.
In Fig. 5 ist weiterhin dargestellt, mit welchen schaltungstechnischen Mitteln realisiert werden kann,
wie gemäß Fig. 4 bei einem Stillsetzbefehl die Ausgangsspannungen des Wechselrichters auf ihren minimalen
Wert verändert wird. Der Ausgang der Regeleinrichtung 50 ist über den Schaltkontakt einer
Umschalteinrichtung 21 geführt. Der Steuerspannungseingang r des Steuersatzes 51 kann somit entweder
mit der von der Regeleinrichtung 50 erzeugten Steuerspannung Us oder mit einer vorgegebenen konstanten
Spannung U0 beaufschlagt werden. Die vorgegebene
Spannung U0 wird beispielsweise an einem
Potentiometer 22 auf einen Wert eingestellt, welcher der für eine minimale Ausgangsspannung des Wech-
709586/484
selrichters erforderlichen Steuerspannung entspricht.
Die Umschalteinrichtung 21 wird vom Ausgangssignal eines bistabilen Speichers 20 gesteuert. Bei einem
Stillsetzbefehl STOP ander Klemme s wird der Speicher
17 gesetzt.
Sein Ausgangssignal setzt wiederum den Speicher 20. Das Ausgangssignal des Speichers 20 steuert die
Umschalteinrichtung 21 aus der gezeichneten Lage um und führt dem Steuersatz 51 die konstante Spannung
U0 zu.
Bei einem Startbefehl START an der Klemme t wird der Speicher 17 rückgesetzt. Der Speicher 20
wird vom Ausgangssignal eines Verzögerungsgliedes 19 mit Abfallverzögerung rückgesetzt, das eingangsseitig
mit dem Verzögerungsglied 23 verbunden ist Die Rückschaltung des Steuerspannungseingangs r
des Steuersatzes 51 auf die Ausgangsspannung Us der
Regeleinrichtung erfolgt somit erst nach Ablauf der Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes 19.
Fig. 6 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Rücksteuerung der Ausgangsspannung des Wechselrichters
auf ihren minimalen Wert. Dieses Ausführungsbeispiel ist für eine Steuereinrichtung geeignet, bei der
eine Steuerspannung Null dem minimalen Wert der Wechselrichter-Ausgangsspannung entspricht. Die
Regeleinrichtung 50 ist schematisch als Operationsverstärker 26 dargestellt, dessen invertierender Eingang
über einen ersten Eingangswiderstand 30 mit dem Spannungsmeßgeber 34 für die Verbraucherspannung
Uv in Wirkverbindung steht und über einen weiteren Eingangswiderstand 56 mit einem Sollwertpotentiometer
32 verbunden ist. Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 26 liegt
über einen hochohmigen Widerstand 57 am Bezugspotential, die Rückführung des Operationsverstärkers
ίο 26 ist mit einer Reihenschaltung aus einem ohmschen
Widerstand 28 und einem Kondensator 29 beschaltet, denen ein weiterer Kondensator 27 parallel geschaltet
ist. Die Rückführung des Operationsverstärkers 26 ist mit dem Schaltkontakt einer Schalteinrichtung 54
überbrückt, die über einen Transistor 55 von der Startlogik 48 gesteuert wird. Bei einem Reglersperrsignal
RS an der Ausgangsklemme i der Startlogik 48 wird die Spule der Schalteinrichtung 54 über den
Transistor 55 erregt und schließt den Kontakt in der Rückführung des Operationsverstärkers 26. Die Ausgangsspannung
Us an der Ausgangsklemme r der Regeleinrichtung
50 wird dadurch praktisch auf das Bezugspotential gebracht.
Die in Fig. 6 dargestellte Reglersperre kann in Fig. 2 eingesetzt werden, wenn die strichliert eingezeichnete
Verbindung zwischen der Startlogik 48 und der Regeleinrichtung 50 beschaltet wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zum Stillsetzen eines Wechselrichters mit gesteuerten Hauptventilen und mit
Rückarbeitsventilen in einer Brückenschaltung, wobei die Steueranschlüsse der Ventile über eine
Freigabeeinheit mit einem Steuersatz verbunden sind, dem eine den Zündwinkel der Zündimpulse
bestimmende Steuerspannung zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Stillsetzbefehl
(STOP) der Ansteuerungszustand der Hauptventile (nl bis n4) überwacht wird, daß eine
Änderung der Zündimpulse für die Hauptventile (nl bis n4) gesperrt wird, wenn die an einer
Gleichspannungsschiene (1 oder 2) des Wechselrichters (INV) angeschlossenen Hauptventile (nl,
rt4 oder nl, n3) gleichzeitig angesteuert sind, und
daß nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer oder nach Eintreffen eines Uberwachungssignals
für das Erlöschen des Stromes im Wechselrichter die Weitergabe der Zündimpulse an die gesteuerten
Hauptventile (nl bis n4) gesperrt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Stillsetzbefehl
(STOP) die Steuerspannung (U?) für den Steuersatz
(51) in Richtung auf die kleinstmögliche Ausgangsspannung des Wechselrichters (INV) verändert
wird.
3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
a) Die Freigabeeinheit (52) enthält eingangsseitige Sperrgatter (3, 4, 5, 6), deren Eingänge
(a, b, c, d bzw. m) mit den Zündsignalen für die gesteuerten Hauptventile (nl bis
n4) bzw. mit einem Änderungssperrsignal (AS) beaufschlagt sind und deren Ausgänge
mit den Eingängen von bistabilen Kippstufen (7, 8) verbunden sind, deren Ausgänge mit
den Eingängen von ausgangsseitigen Sperrgattern (12,13,14,15) verbunden sind, deren
weitere Eingänge (p) mit einem Sperrbefehl (SP) beaufschlagt sind,
b) eine Überwachungseinrichtung mit logischen Verknüpfungsgliedern (9,10,11) zur Überwachung
der den Ansteuerungszustand der Hauptventile (nl bis n4) anzeigenden Ausgangssignale
der bistabilen Kippstufen (7, 8) und zur Erzeugung eines Nullspannungssignals (NS), wenn gleichzeitige Zündimpulse
für die an einer Gleichspannungsschiene (1 oder 2) des Wechselrichters (INV) angeschlossenen
Hauptventile (nl, n4 oder n2) anstehen,
c) ein konjunktives Verknüpfungsglied (18) zur Verknüpfung des Stillsetzbefehles (STOP)
mit dem Nullspannungssignal (NS) zu einem Änderungssperrsignal (AS) für die eingangsseitigen
Sperrgatter (3,4,5, 6) der Freigabeeinheit (52),
d) ein mit dem Änderungssperrsignal (AS) beaufschlagtes Verzögerungsglied (23) zur Bildung
eines Sperrbefehles (SP) für die ausgangsseitigen Sperrgatter (12,13,14,15) der
Freigabeeinheit (52).
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Stillsetzen eines Wechselrichters mit gesteuerten
Hauptventilen und mit Rückarbeitsventilen in einer Brückenschaltung, wobei die Steueranschlüsse über
eine Freigabeeinheit mit einem Steuersatz verbunden sind, dem eine den Zündwinkel der Zündimpulse bestimmende
Steuerspannung zugeführt ist. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Schaltungsanordnung
zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein Wechselrichter der eingangs beschriebenen Art ist bekannt aus der DE-AS 2446299. Bei diesem bekannten
Wechselrichter ist die Steuereinrichtung, die eine Regeleinrichtung und einen Steuersatz enthält,
über eine Freigabeeinheit mit den Steueranschlüssen der gesteuerten Hauptventile des Wechselrichters
verbunden. Es sind Maßnahmen getroffen, damit dem Steuersatz in einer Bereitschaftsstellung bereits eine
Steuerspannung zugeführt wird, die einer in einem beliebigen Startaugenblick gewünschten Ausgangsspannung
des Wechselrichters entspricht. In der Bereitschaftsstellung erzeugt der Steuersatz bereits Zündimpulse
für den Wechselrichter, die jedoch von der Freigabeeinheit gesperrt werden. Bei einem Startbefehl
wird die Freigabeeinheit für die Zündimpulse durchlässig gesteuert. Dadurch wird eine besonders
rasche Abgabe der gewünschten Ausgangsspannung des Wechselrichters ermöglicht.
Es besteht bei vielen Einsatzbedingungen von Wechselrichtern auch das Problem, den Leistungsteil
eines Wechselrichters möglichst rasch stillzusetzen. Dies ist beispielsweise bei einem sogenannten Stromrichterantrieb
der Fall, bei dem eine Drehfeldmaschine über einen Umrichter gespeist wird, der aus
einem Gleichrichter, einem Zwischenkreis und einem Wechselrichter besteht. Bei einem Ausfall der Anspeisung
des Gleichrichters, bei einem Defekt im Gleichrichter oder beim Auslösen einer Sicherung in
den Gleichspannungseingängen des Wechselrichters kann eine Schnellabschaltung des Wechselrichters erforderlich
werden. Auch bei unterbrechungsfreien Stromversorgungsanlagen mit Wechselrichtern der
eingangs genannten Art ist es wünschenswert, bei einer Wiederkehr der Netzspannung den Leistungsteil
des Wechselrichters möglichst rasch stillzusetzen, um den Wechselrichter und die Schaltmittel auf einen erneuten
Schnellstart vorzubereiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Stillsetzen von Wechselrichtern mit
gesteuerten Ventilen in B rückenschaltung anzugeben, das für alle derartigen Wechselrichter unabhängig von
der Art ihrer Kommutierung (Einzellöschung, Summenlöschung, Folgekommutierung) einsetzbar ist und
das es ermöglicht, den Wechselrichter sehr schnell stillzusetzen. Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung
dieses Verfahrens soll einfach aufgebaut sein
und insbesondere keine Änderungen im Impulsprogramm des Steuersatzes erfordern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Stillsetzbefehl der Ansteuerungszustand
der Hauptventile überwacht wird, daß eine Änderung der Zündimpulse für die Hauptventile gesperrt
wird, wenn die an einer Gleichspannungsschiene des Wechselrichters angeschlossenen Haupt-
ventile gleichzeitig angesteuert sind, und daß nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer oder nach Eintreffen
eines Überwachungssignals für das Erlöschen des Stromes im Wechselrichter die Weitergabe der
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2642240A DE2642240C2 (de) | 1976-09-20 | 1976-09-20 | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Stillsetzen eines Wechselrichters |
CH932177A CH617048A5 (de) | 1976-09-20 | 1977-07-28 | |
SE7710200A SE7710200L (sv) | 1976-09-20 | 1977-09-12 | Forfarande och anordning for stoppande av vexelriktare |
AT654577A AT351638B (de) | 1976-09-20 | 1977-09-12 | Anordnung zum stillsetzen eines wechselrichters |
US05/832,920 US4151586A (en) | 1976-09-20 | 1977-09-13 | Method and apparatus for shutting down an inverter |
IT27570/77A IT1088006B (it) | 1976-09-20 | 1977-09-15 | Disposizione circuitale per arrestare un invertitore |
GB39008/77A GB1569663A (en) | 1976-09-20 | 1977-09-19 | Control means for inverters and method of stopping inverters using such means |
CA286,959A CA1090416A (en) | 1976-09-20 | 1977-09-19 | Method ad apparatus for shutting down an inverter |
FR7728197A FR2365237A1 (fr) | 1976-09-20 | 1977-09-19 | Procede et systeme de circuits pour produire l'arret d'arret d'un onduleur |
BE181020A BE858838A (fr) | 1976-09-20 | 1977-09-19 | Procede et systeme de circuits pour produire l'arret d'un onduleur |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2642240A DE2642240C2 (de) | 1976-09-20 | 1976-09-20 | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Stillsetzen eines Wechselrichters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2642240B1 true DE2642240B1 (de) | 1978-02-09 |
DE2642240C2 DE2642240C2 (de) | 1978-09-28 |
Family
ID=5988357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2642240A Expired DE2642240C2 (de) | 1976-09-20 | 1976-09-20 | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Stillsetzen eines Wechselrichters |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4151586A (de) |
AT (1) | AT351638B (de) |
BE (1) | BE858838A (de) |
CA (1) | CA1090416A (de) |
CH (1) | CH617048A5 (de) |
DE (1) | DE2642240C2 (de) |
FR (1) | FR2365237A1 (de) |
GB (1) | GB1569663A (de) |
IT (1) | IT1088006B (de) |
SE (1) | SE7710200L (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3015108A1 (de) * | 1979-04-24 | 1980-11-06 | Gen Electric | Wechselrichtersystem und -verfahren sowie verfahren zum speisen eines wechselstrommotors |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4287463A (en) * | 1979-04-24 | 1981-09-01 | General Electric Company | Zero rotation and zero torque detector and method for an AC electric motor drive |
US4311951A (en) * | 1979-04-24 | 1982-01-19 | General Electric Company | Apparatus and method for high slip operation of an AC electric motor at substantially zero rotation and substantially zero torque |
EP1047180A3 (de) * | 1999-04-20 | 2001-04-11 | ABBPATENT GmbH | ARCP Dreipunkt- oder Mehrpunktstromrichter |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3315144A (en) * | 1963-10-18 | 1967-04-18 | Electronic Energy Conversion C | Capacitor charge reversing circuit |
US3378751A (en) * | 1964-12-14 | 1968-04-16 | Navy Usa | Current limit circuit for an inverter utlizing a master and a slave multivibrator |
US3715649A (en) * | 1967-01-25 | 1973-02-06 | Westinghouse Electric Corp | Staggered phase pulse width modulated inverter apparatus |
BE793379A (fr) * | 1971-12-29 | 1973-06-27 | Italiana Comp | Onduleur statique de grande puissance a protection intrinseque contre les court-circuits |
JPS5074738A (de) * | 1973-11-07 | 1975-06-19 |
-
1976
- 1976-09-20 DE DE2642240A patent/DE2642240C2/de not_active Expired
-
1977
- 1977-07-28 CH CH932177A patent/CH617048A5/de not_active IP Right Cessation
- 1977-09-12 AT AT654577A patent/AT351638B/de not_active IP Right Cessation
- 1977-09-12 SE SE7710200A patent/SE7710200L/xx unknown
- 1977-09-13 US US05/832,920 patent/US4151586A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-09-15 IT IT27570/77A patent/IT1088006B/it active
- 1977-09-19 GB GB39008/77A patent/GB1569663A/en not_active Expired
- 1977-09-19 CA CA286,959A patent/CA1090416A/en not_active Expired
- 1977-09-19 BE BE181020A patent/BE858838A/xx unknown
- 1977-09-19 FR FR7728197A patent/FR2365237A1/fr active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3015108A1 (de) * | 1979-04-24 | 1980-11-06 | Gen Electric | Wechselrichtersystem und -verfahren sowie verfahren zum speisen eines wechselstrommotors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2365237A1 (fr) | 1978-04-14 |
CA1090416A (en) | 1980-11-25 |
AT351638B (de) | 1979-08-10 |
BE858838A (fr) | 1978-01-16 |
US4151586A (en) | 1979-04-24 |
GB1569663A (en) | 1980-06-18 |
ATA654577A (de) | 1979-01-15 |
DE2642240C2 (de) | 1978-09-28 |
CH617048A5 (de) | 1980-04-30 |
SE7710200L (sv) | 1978-03-21 |
FR2365237B1 (de) | 1980-12-26 |
IT1088006B (it) | 1985-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4210216C3 (de) | Überwachungsschaltung für computergesteuerte Sicherheitsgeräte | |
DE102015005198A1 (de) | Bremsantriebssteuervorrichtung mit Regelwidrigkeitsdetektion | |
EP2608389A1 (de) | Modularer mehrstufiger Wechselrichter mit einer Vielzahl seriell geschalteter Wechselrichtermodule und zentraler Entladeschaltung | |
EP3460593B1 (de) | Sichere schaltvorrichtung | |
EP0142808B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer über einen Stromzwischenkreisumrichter gespeisten Asynchronmaschine bei Netzstörung | |
DE2827443C2 (de) | Gesicherte Stromrichteranordnung | |
DE2642240C2 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Stillsetzen eines Wechselrichters | |
DE2512364A1 (de) | Stromrichteranordnung mit in reihe geschalteten stromrichtern | |
DE2530465C3 (de) | Schaltungsanordnung mit einem ersten Wechselrichter und einem parellelgeschalteten zweiten Wechselrichter | |
DE3622787C2 (de) | ||
DE2725539C2 (de) | Verfahren zur unterbrechenden Umschaltung eines magnetischen Verbrauchers zwischen zwei Wechselspannungsquellen gleicher Frequenz | |
DE2952197C2 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung für unterbrechungsfreie Wechselstromversorgung von Verbrauchern | |
DE2536195C3 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Start eines Wechselrichters mit Zwangskommutierung | |
DE2359648C3 (de) | Nebenwegsteuerung für einen Stromrichter | |
DE2540539C3 (de) | Schaltungsanordnung zur unterbrechungsfreien Stromversorgung eines Verbrauchers | |
AT343229B (de) | Schaltungsanordnung fur eine unterbrechungsfreie stromversorgungsanlage | |
DE2039779A1 (de) | Verfahren zum unterbrechungsfreien Umschalten eines Verbrauchers von einem Stromversorgungsaggregat auf ein Bereitschaftsnetz oder ein Ersatzaggregat | |
DE2446299C2 (de) | Wechselrichter für wechselweisen Bereitschaftsbetrieb oder Lastbetrieb | |
DE2462122B2 (de) | Schaltungsanordnung zur unterbrechungsfreien stromversorgung eines verbrauchers | |
DE1919344C (de) | Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Umschaltung wenigstens einer Last von einem Betriebsverstärker auf einen Ersatzverstärker | |
DE1904259A1 (de) | Verfahren zum unterbrechungsfreien Umschalten eines Verbrauchers von einem Stromversorgungsaggregat auf ein Bereitschaftsnetz oder ein Ersatzaggregat | |
DE2462323C3 (de) | Wechselrichter für wechselweisen Bereitschaftsbetrieb oder Lastbetrieb | |
DE2559594A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zum start eines stromrichters mit zwangskommutierung | |
DE2200203A1 (de) | Prozessregeleinrichtung | |
DE2517160A1 (de) | Umkehrantrieb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |