DE2731938B2 - Wechselrichter mit mindestens zwei steuerbaren Lastthyristoren - Google Patents
Wechselrichter mit mindestens zwei steuerbaren LastthyristorenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Wechselrichter mit mindestens zwei steuerbaren Lastthyristoren nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein solcher Wechselrichter ist in den wesentlichen Teilen bekannt aus der DE-OS16 13 841.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise eines Wechselrichters ist zunächst in der Fi g. 1 ein üblicher,
beispielsweise durch die DE-AS 14 38 446 bekannter Wechselrichter dargestellt. Er weist eine Last 1 auf, die
in der einen Diagonale einer Brücke aus Lastthyristoren bis 5 liegt Die andere Diagonale dieser Brücke ist an
einer Gleichspannungsquelle 6 angeschlossen. Antiparallel zu jedem Lastthyristor 2 bis 5 ist je eine Diode 7
bis 10 geschaltet, die Bestandteil einer Kommutierungseinrichtung für den entsprechenden Lastthyristor ist.
Zur Kommutierung der Lastthyristoren 2 und 3 ist dabei ein LC Reihenschwingkreis Ii, 12 vorhanden, der
einerseits am Verbindungspunkt der Dioden 7 und 8 und andererseits am Verbindungspunkt zweier Kommutierungsthyristoren
13 und 14 angeschlossen ist. Analog dazu ist zur Kommutierung der Lastthyristoren 4 und 5
ein LC-Reihenschwingkreis 15, 16 zwischen den Verbindungspunkt der Dioden 9 und 10 und den
Verbindungspunkt zweier Kommutierungsthyristoren und 18 geschaltet. Die Lastthyristoren 2 bis 5 und die
Kommutierungsthyristoren 13,14,17,18 sind an einer
gemeinsamen Steuervorrichtung 19 angeschlossen.
Es sei zunächst davon ausgegangen, daß die Kondensatoren U und 16 der LC-Reihenschwingkreise
U, 12 und 15, 16 mit den angegebenen Polaritäten aufgeladen sind und daß über die Steuervorrichtung 19
die Lastthyristoren 2 und 5 gezündet sind. Dadurch ist die Last 1 an die Spannungsquelle 6 mk den
angegebenen Polaritäten angeschaltet Zur Umpolung
ίο der Spannung an der Last 1 müssen die Lastthyristoren
2 und 5 gelöscht und die Lastthyristoren 3 und 4 gezündet werden. Hierzu wird zunächst den Kommutierungsthyristoren
13 und IS über die Steuervorrichtung 1? ein Zündimpuls zugeführt Nach dem Zünden der
is Kommutierungsthyristoren 13 und 18 werden die
Kondensatoren Yi und 16 umgeladen, und zwar zunächst über die Last 1 und die Gleichspannungsquelle
6. Der Umladestrom ersetzt dabei den durch die Lastthyristoren 2 und 5 fließenden Strom. Da der
Laststrom durch die Last 1 konstant ist, erlöschen somit die Lastthyristoren 2 und 5. Nach dem Erlöschen dieser
Thyristoren fließt der Umladestrom über die Dioden 7 und 10 weiter, bis die Kondensatoren 11 und 16 auf eine
Spannung aufgeladen sind, die die entgegengesetzte Polarität der in F i g. 1 dargestellten Spannung hat Nach
dem Abschluß des ymladevorganges erlöschen die Kommutierungsthyristoren 13 und 18.
Kurz vorher können die Lastthyristoren 3 und 4 durch Zuführung von Zündimpulsen mittels der Steuervorrich-
W tung 19 gezündet werden. Zum Löschen der Lastthyristoren
3 und 4 werden die Kommutierungsthyristoren 14 und 17 gezündet wobei die Kondensatoren 11 und 16
entsprechend der oben geschilderten Wirkungsweise erneut umgeladen werden. Dabei werden die Lastthyri-
>5 stören 3, 4 gelöscht Danach werden wieder die Lastthyristoren 2 und 5 gezündet usw. Bei dem
Wechselrichter gemäß Fig. 1 müssen die LC-Schwingkreise
entsprechend dem Laststrom ,dimensioniert sein, da sie diesen ja kurzzeitig übernehmen müssen.
-to Ein Anwendungsgebiet für einen Wechselrichter gemäß F i g. 1 ist beispielsweise die Röntgentechnik.
Hier kann ein Wechselrichter gemäß F i g. 1 zur Speisung des Hochspannungstransformators eines
Röntgengenerators dienen. In diesem Fall kann die Gleichspannungsquelle 6 entweder ein Netzgleichrichter
oder ein Akkumulator sein. Die Speisung des Hochspannungstransformators kann dabei mit einer
wesentlich über der Netzfrequenz liegenden Frequenz erfolgen, so daß der Hochspannungstransformator im
Vergleich zu direkt vom Netz gespeisten Röntgengene· ratoren wesentlich leichter und kleiner ausgebildet
werden kann.
Beim Betrieb eines Wechselrichters gemäß F i g. 1 besteht die Gefahr daß der Strom in den Lastthyristoren
2 bis 5 nach dem Zünden zu schnell ansteigt, wodurch diese Thyristoren gefährdet werden. Ferner kann auch
die Spannung an den Lastthyristoren 2 bis 5 zu schnell ansteigen, so daß hohe Anforderungen an die zulässige
Spannungsanstiegsgeschwindigkeit gestellt werden.
bo Schließlich kann in den Freilaufdioden 7 bis 10 dann ein
Rückstrom auftreten, wenn der der jeweiligen Freilaufdiode gegenüberliegende Lastthyristor gezündet wird,
solange die Freilaufdiode noch leitend ist. Dieser Rückstrom würde zu einer unzulässig großen Verlustlei-
Zur Vermeidung einer Gefährdung der Lastthyristoren durch zu hohe Stromanstiegsgeschwindigkeiten,
eines zu steilen Spannungsanstiegs an den Lastthyristo-
ren sowie einer zu hohen Verlustleistung an den parallel
dazu liegenden Freilaufdioden ist es bereits bekannt, in Reihe mit jedem Thyristor und jeder Diode eines
Wechselrichters (DE-OS 16 13 841) je eine sättigbare Drossel zu schalten sowie Mictel vorzusehen, durch die
diese sättigbare Drosseln in die Sättigung gebracht werden können. Beim Gegenstand der DE-OS 16 13 841
sind jedoch die Drosseln immer gesättigt, so daß für die Induktivität das eine Ende der Hystereseschleife
maßgebend ist und der ganze Hub der Hystereseschleife ι ο
zur Verfugung steht, so daß der Kern gegenüber dem Fall, in dem ohne Vormagnetisierung gearbeitet wird,
wesentlich kleiner ausgebildet werden kann. Die sättigbaren Drosseln können beim Gegenstand dieser
DE-OS unerwünschte Spannungsspitzen auf der Ausgangsspannung des Wechselrichters nur bei entsprechender
Materialauswahl und Dimensionierung vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wechselrichter gemäß dem Oberbegriff des Patentan-Spruchs
1 so auszubilden, daß die Drosseln dei Freilaufdioden und der Thyristoren auf der Ausgangsspannung
des Wechselrichters keine unerwünschten Spannungsspitzen erzeugen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene
Ausbildung.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert
Die Fig.2 zeigt die obere Hälfte des linken
Phasenbausteins des Wechselrichters gemäß F i g. 1. Die untere Hälfte dieses Phasenbausteins sowie der rechte
Phasenbaustein sind entsprechend ausgebildet
In der Fig.2 sind Teile, die mit Teilen des
Wechselrichters gemäß F i g. 1 gleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet In Reihe mit jedem
Thyristor liegt je eine sättigbare Drossel 20 bis 22. Ferner liegt parallel zu jedem Thyristor und jeder Diode
je ein ÄC-GIied 23 bis 25. Die Drosseln 20 bis 22 begrenzen den Stromanstieg in den Thyristoren und in
den Freilaufdioden auf zulässige Werte. Sie begrenzen ferner in Verbindung mit den ÄC-Gliedern 23 bis 25 den
Spannungsanstieg an den Thyristoren und den Dioden auf zulässige Werte. Sie verhindern auch einen
Rückstrom in den Freilaufdioden. Wenn der der jeweiligen Freilaufdiode gegenüberliegende Hauptthyristor
gezündet wird, solange die Freilaufdiode noch leitend ist, kann also kein die Diode durchfließender
Rückstrom zu einer unzulässig hohen Verlustleistung führen.
In dem Zeitpunkt in dem der Strom durch einen Lastthyristor, z. B. durch den Lastthyristor 2, Null wird,
übernimmt die entsprechende Freilaufdiode, ζ. Β. 7, den überschüssigen Kommutierungsstrom. Damit dieser
Vorgang nicht zu induktiven Spannungsabfällen an den sättigbaren Drosseln 21 und 22 und damit Spannungsspitzen
an der Last 1, die bei dem Beispiel gemäß F i g. 2 ein Hochspannungstransformator für einen Röntgengenerator
ist führt welche der etwa rechteckförmigen Lastspannung überlagen sind, ist in die Drosseln 21 und
22 eine zusätzliche Leitung 26 eingefädelt welche über einen Schalttransistor 27 an eine Gleictapannungsquelle
28 anschaltbar ist Beim Schließen des Sch Jttransistors 27 werden die Drosseln 21 und 22 in die Sättigung
getrieben, so daß ihre Induktivität vernachlässigbar klein wird. Die Steuerung der Schalttransistoren 27
kann vovi der Steuervorrichtung 19 in der Weise erfolgen, daß die Drosseln 21 und 22 kurzzeitig in die
Sättigung getrieben werden, wenn der Strom durch den entsprechenden Lastthyristor Null wird Der hierzu dem
Schalttransistor 27 zugeführte kurzzeitige Stromimpuls bringt hinsichtlich der schützenden Wirkung der
Drosseln 21 und 22 keine Nachteile, da diese schützende Wirkung in diesem Zeitpunkt nicht benötigt wird. Es
muß aber natürlich dafür gesorgt werden, daß dieser dem Schalttransistor 27 zugeführte Stromimpuls abgeklungen
ist wenn der nächste Lastthyristor gezündet wird.
Die Fig.2 zeigt einen Wechselrichter nach der
Erfindung in Brückenschaltung. Die Erfindung ist aber prinzipiell auch bei einem Wechselrichter anwendbar,
bei dem nur ein einziger Phasenbaustein entsprechend der Fig.2 vorhanden ist wenn die Gleichspannungsquelle 6 eine Mittelanzapfung hat an der das rechte
Ende der Last 1 angeschlossen ist
Claims (2)
1. Wechselrichter mit mindestens zwei steuerbaren Lastthyristoren, an denen eine Steuervorrichtung
angeschlossen ist, die sie zum wechselweisen Verbinden einer Last mit den Polen einer Gleichspannungsquelle
wechselweise einschaltet, bei dem zu jedem Lastthyristor je eine Diode antiparallel
geschaltet ist, die Bestandteil einer Kommutierungseinrichtung für den entsprechenden Lastthyristor ist,
welche einen für einen bestimmten Laststrom dimensionierten LC-Reihenschwingkreis und für
jeden Lastthyristor einen an der Steuervorrichtung angeschlossenen steuerbaren Kommutierungsthifristor
aufweist, wobei jeder Kommutierungsthyristor mit dem LC-Reihenschwingkreis und einer Diode
einen geschlossenen Stromkreis bildet, so daß die Energie des LC-Reihenschwingkreises bei der
Kommutiena.g jeweils auf einem niederohmigen, von der Last und der Gleiehspannungsqueüe freien
Kommutierungspfad umschwingt, bei dem in Reihe mit jedem Thyristor und jeder Diode je eine
sättigbare Drossel liegt, bei dem parallel zu jedem Thyristor und jeder Diode je ein ÄC-Glied
geschaltet ist und bei dem für die Drosseln der Dioden und Lastthyristoren Mittel zum Sättigen
vorhanden sind, die auch zur Vermeidung unerwünschter Spannungsspitzen an der Last dienen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (z. B. 26,27,28', zum Sättigen von der Steuervorrichtung
(19) zum Zeitpunkt, in dem der Strom durch den zugeordneten Lastthyrtbtor (2, J, 4 bzw. 5) zu Null
wird, eingeschaltet werdeh.
2. Wechselrichter nach Anspro.n 1, bei dem zum
Sättigen der Drosseln in deren Kerne eine Leitung eingefädelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leitung (26) über einen von der Steuervorrichtung (19) steuerbaren elektronischen Schalter (27) an eine
Gleichspannyngsquelle (28) anschaltbar ist
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DE1613841A1 (de) * | 1967-10-13 | 1971-01-21 | Licentia Gmbh | Zwangskommutierter Pulswechselrichter grosser Leistung |
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