DE2746099A1 - Wechselrichter mit mindestens zwei steuerbaren lastthyristoren - Google Patents

Wechselrichter mit mindestens zwei steuerbaren lastthyristoren

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Gerhard Ing Grad Kratz
Werner Dipl Ing Kuehnel
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    • 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
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Description

SIEMENS AKTIENGESELIiSCHAt1T Unser Zeichen
Berlin und München ' YPA 77 P 5106 BRD
Wechselrichter mit mindestens zwei steuerbaren Lastthyristoren
Die Erfindung betrifft einen Wechselrichter mit mindestens zwei steuerbaren Lastthyristoren, an denen eine Steuervorrichtung angeschlossen ist, die sie zum wechselweisen Verbinden einer Last mit den Polen einer Speise-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 Kommutierungsthyristor aufweist, wobei jeder Kommutierungsthyristor mit dem LC-Reihenschwingkreis und seiner Diode einen geschlossenen Stromkreis bildet, so daß die Energie des LC-Reihenschwingkreises bei der Kommutierung jeweils auf einem niederohmigen, von der Last und der Speise-Gleichspannungsquelle freien Kommutierungspfad umschwingt.
In der Figur 1 ist ein solcher, beispielsweise durch die DT-AS 14 38 446 bekannter Wechselrichter dargestellt. Er weist eine Last 1 auf, die in der einen Diagonale einer Brücke aus Lastthyristoren 2 bis 5 liegt. Die andere Diagonale dieser Brükke ist an einer Speise-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 11, 12 vorhanden, der einerseits am Verbindungspunkt der Dioden
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7 und 8 lind 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 17 und 18 geschaltet. Die Lastthyristoren 2 bis 5 und die Kommutierungsthyristoren 13, 14, 17, 18 sind an einer gemeinsamen Steuervorrichtung 19 angeschlossen.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Wechselrichters gemäß Figur 1 sei zunächst davon ausgegangen, daß die Kondensatoren 11 und 16 der LC-Reihenschwingkreise 11, 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 Speise-Gleichspannungsquelle 6 mit den angegebenen Polaritäten angeschaltet. Zur Umpolung 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 18 über die Steuervorrichtung 19 ein Zündimpuls zugeführt. Nach dem Zünden der Kommutierungsthyristoren 13 und 18 werden die Kondensatoren 11 und 16 umgeladen, und zwar zunächst über die Last 1 und die Speise-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 Figur 1 dargestellten Spannung hat. Nach dem Abschluß des Umlade Vorganges erlöschen die Kommutierungsthyristoren 13 und 18.
Kurz vorher können die Lastthyristoren 3 und 4 durch Zuführung von Zündimpulsen mittels der Steuervorrichtung 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 Lastthyristoren 3 und 4 gelöscht. Danach werden wieder die Lastthyristoren 2 und 5 gezündet usw.
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Bei dem Wechselrichter gemäß der Figur 1 müssen die LC-Reihenschwingkreise entsprechend dem Laststrom dimensioniert sein, da sie diesen ja kurzzeitig übernehmen müssen. Es gibt nun Anwendungsgebiete für einen solchen Wechselrichter, bei dem der Laststrom nicht konstant ist. Ein solches Anwendungsgebiet ist beispielsweise die Röntgentechnik. Hier kann ein Wechselrichter gemäß Figur 1 zur Speisung des Hochspannungstransformators eines Röntgengenerators dienen. In diesem Fall kann die Speise-Gleichspannungsquelle 6 entweder ein Netzgleichrichter oder ein Akkumulator sein. Die Speisung des Hochspannungstransformators kann dabei mit einer wesentlich über der Netzfrequenz liegenden Frequenz von z.B. 4 kHz erfolgen, so daß der Hochspannungstransformator im Vergleich zu direkt vom Netz gespeisten Röntgengeneratoren wesentlich leichter und kleiner ausgebildet werden kann.
Bei der Anwendung des Wechselrichters gemäß Figur 1 in einem Röntgengenerator zur Speisung des Hochspannungstransformators ist es erforderlich, daß die Röntgenröhrenspannung einstellbar ' ist. Hierzu kann die Spannung der Speise-Gleichspannungsquelle einstellbar sein. Bei diesem Anwendungsfall ist nun in der Regel der maximal mögliche Laststrom um so größer, je kleiner die Spannung der Speise-Gleichspannungsquelle 6 ist. Bei nahezu der kleinsten Eingangsspannung des Wechselrichters gemäß Figur 1 tritt somit der größte Laststrom auf. Da der maximale Kommutierungsstrom vom Maximalwert des Laststroms abhängt, muß der Kommutierungskreis so dimensioniert sein, daß der maximale Kommutierungsstrom bei der kleinsten Eingangsspannung fließt. Dies bedeutet bei einem Wechselrichter gemäß Figur 1, daß bei steigender Eingangsspannung der maximale Kommutierungsstrom ebenfalls ansteigt, obwohl dies im Hinblick auf den fallenden Laststrom nicht erforderlich wäre. Bei dem Wechselrichter gemäß Figur 1 sind bei dem geschilderten Anwendungsgebiet die Bauelemente der Kommutierungskreise also für einen verhältnismäßig hohen maximalen Kommutierungsstrom zu bemessen, der erst bei der maximalen Eingangsspannung auftritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wechselrichter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der maximale Kommutierungsstrom nicht über einen Wert hinaus ansteigt, der
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im Hinblick auf den maximalen Laststrom erforderlich ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der LC-Reihenschwingkreis über einen Rückladekreis an einer von der Speise-Gleichspannungsquelle unabhängigen Hilfs-Gleichspannungsquelle konstanter Spannung angeschlossen ist und der Rückladekreis die maximale Kondensatorspannung auf die Spannung der Hilfs-Gleichspannungsquelle begrenzt. Bei dem erfindungsgemäßen Wechselrichter ist die maximale Kondensatorspannung gleich der Spannung der Hilfs-Gleichspannungsquelle. Da diese Spannung den maximalen Kommutierungsstrom bestimmt, ist es möglich, durch geeignete Wahl der Spannung der Hilfs-Gleichspannungsquelle den maximalen Kommutierungsstrom auf den höchsten erforderlichen Wert zu begrenzen. Der maximale Kommutierungsstrom steigt nämlieh bei ansteigender Spannung der Speise-Gleichspannungsquelle nicht mehr an.
Die Erfindung ist anhand eines in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In der Figur 2 ist nur der linke Phasenbaustein eines Wechselrichters in Brückenschaltung dargestellt. Teile, die mit Teilen des Wechselrichters gemäß Figur 1 gleich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Aus der Figur 2 geht hervor, daß der Verbindungspunkt des Kondensators 11 mit den Kommutierungsthyristoren 13, 14 an einem Rückladekreis angeschlossen ist, der aus vier Dioden 20 bis 23 und einem Widerstand 24 besteht. Der Rückladekreis 20 bis 24 liegt an einer Hilfs-Gleichspannungsquelle 25, deren Spannung konstant ist.
Für die Erläuterung der Wirkungsweise des Rückladekreises beim Wechselrichter gemäß Figur 2 sei angenommen, daß den Kondensator 11 auf eine Spannung der eingezeichneten Polarität aufgeladen ist, die sich aufgrund mehrerer Umladevorgänge auf einen Wert aufgeschaukelt hat, der über der Spannung der Hilfs-Gleichspannungsquelle 25 liegt. In diesem Fall fließt ein Ausgleichsstrom vom Pluspol des Kondensators 11 über den Wider-
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stand 24, die Diode 20, die Hilfs-Gleichspannungsquelle 25, die Dioden 23 und 8 oder den gezündeten Lastthyristor 3 und die Induktivität 12 zum Minuspol des Kondensators 11, so daß die Spannung am Kondensator 11 auf einen Wert abgebaut wird, der gleich der Spannung der Hilfs-Gleichspannungsquelle 25 ist. Bei entgegengesetzter Polung der Spannung am Kondensator 11 erfolgt ein Spannungsausgleich über die Induktivität 12, die Diode 7 bzw. den gezündeten Lastthyristor 2, die Diode 22, die Hilfs-Gleichspannungsquelle 25, die Diode 21 und den Widerstand 24.
Die Spannung der Hilfs-Gleichspannungsquelle 25 wird so bemessen, daß der maximale Kommutierungsstrom genügend über dem Laststrom liegt, d.h. daß die Lastthyristoren 2, 3 zuverlässig gelöscht werden. Diese Spannung ist zweckmäßigerweise gleich oder größer als die maximale Spannung der Speise-Gleichspannungsquelle 6.
Aus der Figur 2 geht hervor, daß die Last 1 von einem Hochspannungstransformator gebildet ist, dem in nicht dargestellter Weise eine Röntgenröhre, gegebenenfalls über einen Hochspannungsgleichrichter nachgeschaltet ist. Zur Einstellung der Röntgenröhrenspannung :fct dabei die Spannung der Speise-Gleichspannungsquelle 6 einstellbar.
Der Wechselrichter gemäß der Figur 2 arbeitet in Brückenschaltung entsprechend dem Wechselrichter gemäß Figur 1, so daß sein rechter Phasenbaustein entsprechend aufgebaut ist. Im Rahmen der Erfindung kann ein Wechselrichter aber auch in der Weise aufgebaut werden, daß nur ein einziger Phasenbaustein entsprechend der Figur 2 vorhanden ist, wenn die Speise-Gleichspannungsquelle 6 eine Mittelanzapfung hat, an der das rechte Ende der Last angeschlossen ist.
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Claims (2)

  1. 77 P 5106 BRD Pat entansprüche
    f 1.!Wechselrichter mit mindestens zwei steuerbaren Lastthyristonren, an denen eine Steuervorrichtung angeschlossen ist, die sie zum wechselweisen Verbinden einer Last mit den Polen einer Speise-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 Kommutierungsthyristor aufweist, wobei jeder Kommutierungsthyristor mit dem LC-Reihenschwingkreis und seiner Diode einen geschlossenen Stromkreis bildet, so daß die Energie des LC-Reihenschwingkreises bei der Kommutierung jeweils auf einem niederohmigen, von der Last und der Speise-Gleichspannungsquel-Ie freien Kommutierungspfad umschwingt, dadurch gekennzeichnet , daß der LC-Reihenschwingkreis (11, 12) über einen Rückladekreis (20 bis 24) an einer von der Speise-Gleichspannungsquelle (6) unabhängigen Hilfs-Gleichspannungsquelle (25) konstanter Spannung angeschlossen ist und der Rückladekreis (20 bis 24) die maximale Kondensatorspannung auf die Spannung der Hilfs-Gleichspannungsquelle (25) begrenzt.
  2. 2. Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Hilfs-Gleichspannungsquelle größer oder gleich der maximalen Spannung der Speise-Gleichspannungsquelle (6) ist.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4523269A (en) * 1983-11-16 1985-06-11 Reliance Electric Company Series resonance charge transfer regulation method and apparatus
JPS6196700A (ja) * 1984-10-18 1986-05-15 Toshiba Corp Ｘ線装置
JPS62501257A (ja) * 1984-12-20 1987-05-14 プロイズボドストベンノエ　オビエディネニエ“タリンスキ　エレクトロテフニチェスキ　ザボド　イメニ　エム．アイ．カリニナ” 自律形インバ−タ
US5198969A (en) * 1990-07-13 1993-03-30 Design Automation, Inc. Soft-switching full-bridge dc/dc converting
US5278492A (en) * 1992-01-15 1994-01-11 Henkel Corporation Controllable AC power supply for an ozonator
US5862042A (en) * 1997-10-03 1999-01-19 Lucent Technologies, Inc. Multiple output DC to DC converter

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3207974A (en) * 1961-02-23 1965-09-21 Gen Electric Inverter circuits
BE668839A (de) * 1964-08-28 1965-12-16
US3710215A (en) * 1970-06-01 1973-01-09 Gen Motors Corp Programmed commuting power source for inverter motor system
US3781645A (en) * 1973-05-01 1973-12-25 J Grom Inverter
SE378166B (de) * 1973-11-26 1975-08-18 Asea Ab
DE2408609A1 (de) * 1974-02-22 1975-08-28 Siemens Ag Selbstgefuehrter stromrichter
DE2449933C2 (de) * 1974-10-21 1983-12-08 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Selbstgeführter Wechselrichter
DE2552660A1 (de) * 1975-11-24 1977-05-26 Siemens Ag Selbstgefuehrter stromrichter

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FR2406338A1 (fr) 1979-05-11
US4191993A (en) 1980-03-04

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