DE2752163A1

DE2752163A1 - Folgegesteuerte, loeschbare brueckenschaltung

Info

Publication number: DE2752163A1
Application number: DE19772752163
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Dr Kahlen; Wolfgang Dipl Ing Lienau; Adolf Dipl In Mueller-Hellmann; Wolfgang Dipl Ing Dr Runge
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1977-11-23
Filing date: 1977-11-23
Publication date: 1979-05-31
Also published as: AT363558B; FR2409878A1; NO148131B; NO783913L; ATA527878A; NO148131C; SE7811949L; DE2752163C2; SE440716B

Description

BROWN, BOVERI & CIE · AKTIENGESELLSCHAFT ti) Ui) -

MANNHEIM BROWN BOVERI

Md -Nr. 646/77 Mannheim, den 2I.November 1977

* ZFE/P3-Pn/dr

"Folgegesteuert, löschbare Brückenschaltung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine ein- oder mehrfach folgegesteuerte BrUckenschaltung, die gleichstromseitig je Gleichstrompol eine gleiche Anzahl von m Brückenzweigen mit Halbleiterventilen aufweist; wobei m eine ganze Zahl und größer oder gleich 2 ist, die wechselstromseitig an mindestens eine induktivitätsbehaftete Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, bei der in mindestens m Brückenzweigen zwischen dem Anschlußpunkt der jeweiligen Wechselspannungsquelle und dem Halbleiterventil mindestens eine Diode gleicher Durchlaßrichtung angeordnet ist, wobei der der Wechselspannungsquelle abgewandte Anschluß dieser Diode über einen Kommutierungskondensator mit dem wechselstromseitigen Anschluß des Halbleiterventils des Jeweils zyklisch nachfolgenden Brückenzweiges verbunden ist, und bei der ein Hilfskondensator vorgesehen ist, der mit seiner einen Elektrode an einem Gleichstrompol liegt und mit seiner anderen Elektrode einmal über Ladedioden mit mindestens einer der Wechselspannungsquellen verbunden ist und zum anderen über Hilfsthyristoren an mindestens einen der Kommutierungskondensatoren angeschlossen ist.

Desweiteren bezieht sich die Erfindung auf eine ein- oder mehrfach folgegesteuerte Brückenschaltung, die gleichstromseitig

909822/0018

Z' ι I' A U 71. 10U!)'KI

je Gleichstrompol 2 Brückenzweige mit Halbleiterventilen aufweist, die wechselstromseitig über einen Stromrichtertransformator an eine induktivitätsbehaftete Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, bei der in mindestens zwei Brückenzweigen zwischen dem jeweiligen Anschlußpunkt des Stromrichtertrans- j formators und dem Halbleiterventil mindestens eine Diode ; gleicher Durchlaßrichtung angeordnet ist» wobei der dem Stromrichtertransformator abgewandte Anschluß dieser Diode über einen Kommutierungskondensator mit dem wechselstromseitigen Anschluß des Halbleiterventils des nachfolgenden Brückenzweiges : verbunden ist, und bei der ein Hilfskondensator vorgesehen ist.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine ein- oder mehrfach folgegesteuerte Brückenschaltung, die gleichstromseitig je Gleichstrompol eine gleiche Anzahl von m Brückenzweigen mit Halbleiterventilen aufweist, wobei m eine ganze Zahl und größer oder gleich 2 ist, die wechselstromseitig über einen Stromrichtertransformator an eine induktivitätsbehaftete Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, bei der in mindestens m Brückenzweigen zwischen dem jeweiligen Anschlußpunkt des Stromrichtertransformators und dem Halbleiterventil mindestens eine Diode gleicher Durchlaßrichtung angeordnet ist, wobei der dem Stromrichtertransformätor abgewandte Anschluß dieser Diode über einen Kommutierungskondensator mit dem wechselstromseitigen Anschluß des Halbleiterventils des jeweils zyklisch nachfolgenden Brückenzweiges verbunden ist, und bei der ein Hilfskondensator vorgesehen ist.

Derartige Brückenschaltungen können bevorzugt für elektrische Triebfahrzeuge verwendet werden.

Zum Stand der Technik wird auf die Erläuterungen in der Hauptanmeldung Patent (Patentanmeldung P 25 30 961.9)

verwiesen. Es wird dort insbesondere festgestellt, daß ein

90982?/n018

ZFF'P4 f 1 (67· -OOOKF)

Nachteil der bisher bekannten zwei- oder mehrstufigen auf das Netz aufkommutierbaren Schaltungen darin besteht, daß sie Grundschwingungsblindleistung benötigen.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Gegenstand der Hauptanmeldung P 25 30 961.9 die Aufgabe zugrunde, eine dort vorgestellte Brückenschaltung auf ein weiteres Anwendungsgebiet, den Bremsbetrieb, zu übertragen und weitere verbesserte Ausbildungen der ursprünglich vorgestellten Brückenschaltungen zu schaffen, mit deren Hilfe der Grundschwingungs-Leistungsfaktor cos ψ zwischen Netzspannung- und -strom kapazitiv, induktiv oder auf 1 eingestellt werden kann, mit denen also eine Leistungsfaktoroptimierung bei relativ geringem Schaltungsaufwand erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße dadurch gelöst, daß ein Bremswiderstand zwischen den Klemmen der Gleichstrompole angeordnet und mittels eines Schaltkontaktes zuschaltbar ist. Weitere Lösungsmöglichkeiten bestehen darin, daß der Bremswiderstand mittels einer Diode zuschaltbar oder zwischen den Eingangsklemmen angeordnet und dabei die Wechselspannungsquelle von der Brückenschaltung trennbar ist.

Hierdurch wird der Erfindungsgedanke der Hauptanmeldung P 25 30 961.9 auf ein weiteres Anwendungsgebiet übertragen, die vollgesteuerte löschbare Brückenschaltung wird in vorteilhafterweise zum Takten eines Bremswiderstandes benutzt.

Die weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Hilfskondensator mit seiner einen Elektrode an einer Mittelanzapfung des Stromrichtertransformators liegt und mit seiner anderen Elektrode einmal über Ladedioden mit den beiden äußeren Transformatoranschlüssen verbunden ist und zum anderen über Hilfsthyristoren am Kommutierungskondensator angeschlossen ist.

909822/0018

ZrF/P4 ■= 1 (β/.,ίίΟΟΟ'ΚΕι

In vorteilhafter Welse entfallen wegen der Anwendung eines Stromrichtertransformators mit Hittelanzapfung Hilfsthyristoren und Ladedioden, was zur Minimierung des Schaltungsaufwandes beiträgt.

Eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Brückenschaltung, bei der ein Brückenzweig mit einer mittleren Anzapfung des Stromrichtertransformators selbst verbunden ist, ist ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskondensator mit seiner einen Elektrode an der mittleren Anzapfung des Transformators liegt und mit seiner anderen Elektrode über Ladedioden und über hierzu antiparallel geschaltete Hilfsthyristoren jeweils an den äußeren Transformatorenanschlüssen selbst angeschlossen ist.

Der zusätzliche eingesetzte Hilfskondensator (Stützkondensator) ist vorteilhaft für alle Zwangskommutierungen im Gleichrichter- und Wechselrichterbetrieb wirksam. Er ltgt betriebsmäßig parallel zum Kommutierungskondensator und verhindert eine starke Überladung dieses Kondensators durch die Entmagnetisierung der Leitungs- und Streuinduktivität des Transformators. Er ist außerdem geeignet, netzseitige Überspannungen aufzunehmen und kann zur Gleichstromseite hin entladen werden.

Da die Spannungshöhe, auf die der Kommutierungskondensator bei einem KommutierungsVorgang umgeladen wird, u.a. vom Augenblickswert der Netzspannung abhängt, kann diese Zündwinkelabhängigkeit der Spannung dadurch vermieden werden, daß der Hilfskondensator die Abkommutierung des Netzstromes übernimmt und außerdem als Stützkondensator die Umladung des Kommutierungskondensators auf einen annähernd konstanten, zündwinkelunabhängigen Spannungswert übernimmt.

909822/0018

ZFCP 4 F 1 (671 ÜOOO/KC)

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung liegt ein weiterer Hilfskondensator mit seiner einen Elektrode an der mittleren Anzapfung des Transformators und ist mit seiner anderen Elektrode über Parallelschaltungen von Ladedioden mit hierzu entgegengesetzt gerichteten Hilfsthyristoren Jeweils an den äußeren Transformatoranschlüssen selbst angeschlossen, wobei die mit der Elektrode des weiteren Hilfskondensators verbundenen Parallelschaltungen entgegengesetzt au den mit dem ersten Hilfskondensator verbundenen Parallelschaltungen gericht etlsind.

Dieser zweite Hilfskondensator wird vorteilhaft dann eingesetzt, wenn eine nichtideale Kopplung zwischen den Transformatorwicklungen vorliegt, was sich in einer höheren Überspannung des Kommutierungskondensators (Löschkondensator) auswirkt. Es wird erreicht, daß sich bei jeder Zwangskommutierung ein Hilfskondensator direkt und der andere transformatorisch gekoppelt zum betreffenden Kommutierungskondensator parallel schaltet.

Die Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1,

1a,1b,1c eine aus Patent ... (Patentanmeldung P 25 30 961.9) Fig. 11, bekannte vollgesteuerte löschbare Brückenschaltung mit verschiedenartigen Anordnungen eines Bremswiderstandes, !

Fig. 2 eine vollgesteuerte löschbare Brückenschaltung, bei der eine Elektrode des Hilfskondensators an einer Mittelanzapfung des Stromrichtertransformators liegt,

90982?/0018

7FCP A F 1 lS7i '«OOO/KFI

Fig. 3 eine zweistufig zünd- und löschbare vollgesteuerte Brückenschaltung, bei der ein Brückenzweig und eine Elektrode des Hilfskondensators an einer Mittelanzapfung des Stromrichtertransformators liegen,

Fig. 4 eine zweistufig zünd- und löschbare vollgesteuerte Brückenschaltung, bei der ein Brückenzweig und jeweils eine Elektrode von zwei zu einer Mittelpunktschaltung entgegengesetzter Polarität zusammengeschalteten Hilfskondensatoren an einer Mittelanzapfung des Stromrichtertransformators liegen.

Da sich die im folgenden vorgestellten Schaltungsanordnungen an die in der Hauptanmeldung P 25 30 961.9 entwickelten prinzipiellen Brückenschaltungen anlehnen und auf diesen aufbauen, wird auf die ausführliche Beschreibung von Einzelheiten dieser Schaltungen und des Funktionsablaufes im Hauptpatent verwiesen. Insbesondere sind auch zur Kennzeichnung die gleichen Bezugszeichen verwendet.

In der Hauptanmeldung P 25 30 961.9 und in Fig.1 ist eine vollgesteuerte, einstufig zünd- und löschbare Einphasenbrückenschaltung dargestellt. Sie weist in ihren Zweigen die Hauptthyristoren n_1t n_o, n_ und n. sowie in Reihe zu n.. bzw. n, die Dioden n_{1 1} bzw. n_ ₁ auf. Zwischen den durch n.. und n- gebildeten Zweigen liegt der Kommutierungskondensator C₁. Der Hilfskondensator Cp ist über seine eine Klemme mit dem einen Gleichstrompol verbunden, seine andere Klemme ist über die Ladedioden n_{1 o} und η _ den Zweigen mit n₁ und n, und über die Hilfsthyristoren ^ n d Elkd d d

η« ρ UB^ n~ , den Elektroden des Kommutierungskondensators C. zugeführt.

Primärseitig liegt der Brückenschaltung die Netzwechselspannung

π an, wobei die Netz- und Transformatoreninduktivität durch L N N

- ίο-

9098??/n018

ZFE/P4F 1 <67₍,8000/KE> www « , ivi 1 W

eingangsseitig repräsentiert wird. Die zwischen den Eingangsklemmen 1 und 2 anliegende Spannung ist mit U₁, der einspeisende Wechselstrom mit I_n, die zwischen den Ausgangsklemmen 3 und 4 anliegende Gleichspannung mit U_d und der gleichstromseitige Ausgangsstrom mit I^ bezeichnet.

Diese Brückenschaltung gemäß Fig. 1 besteht aus einer zwangs- und einer netzkommutierten gesteuerten Ventilgruppe, sowie einem Hilfskondensator und erlaubt eine einstufige An- und Abschnittsteuerung (Sektorsteuerung) sowohl im Gleichrichter- (GR; als prinzipiell auch im Wechselrichterbetrieb (WR).

Im GR-Betrieb kommutiert, ausgehend vom Freilauf des von der nicht dargestellten Glättungsdrossel aufrechterhaltenen Gleichstromes über einen der Brückenζweige, zuerst die netzkommu- ! tierte Ventilgruppe (Hauptthyristor n₂ und n^). Der Netzstrom- und Gleichspannungssektor wird beendet, indem die zwangskommutierte Ventilgruppe (Hauptthyristor n., und n_) wieder einen neuen Freilaufzustand herstellt. Im WR-Betrieb dagegen wird zuerst der Freilaufzustand mit einer Zwangskommutierung aufgelöst und dann durch die Netzkommutierung wieder hergestellt.

Der Hilfskondensator Cp hat die Aufgabe, in der ersten Phase der Zwangskommutierung die Eingangs spannung zu stützen, wobei er seinen von der vorangegangenen Kommutierung herrührenden _; Ladungsüberschuß gegen die Netzspannung entlädt. In der zweiten Phase, nach Leitendwerden der betreffenden Sperrdiode, soll er die mit der Netzstromänderung einhergehende überspannung klein halten, wobei er sich wieder auflädt. Dazu muß er in ! beiden Polaritäten zum Netz, das durch seine Wechselspannung U„ und die Netz- und Trafo-Induktivität L_n dargestellt wird, parallelgeschaltet werden können; beide Stromrichtungen müssen möglich sein.

Während sich bei der Schaltung gemäß Fig. 1 im GR-Betrieb der Hilfskondensator C₂ während der Zwangskommutierung zum Netz

- 11 -

909822/0018

7FE/P4F 1 l€7i.!-.000/KFi

parallellegen kann, wirkt er im VR-Betrieb nicht im gewünschten Sinn. Das 1st erst erreichbar, wenn der Minuspol des Hilfskondensators über zusätzliche zwei Ladedioden und zwei Hilfsthyristoren (Entladethyristoren) unabhängig vom Zustand der Netzkomnutierungsgruppe mit dem jeweils erforderlichen Wechselspannungspol verbunden werden kann.

Die einfachere Schaltung gemäß Fig. 1 eignet sich also weniger für den VR-Betrieb am Netz, sie läßt sich aber zum Takten eines Bremswiderstandes 5 benutzen. Dieser kann erfindungsgemäß anstelle der Wechselspannungsquelle zwischen den Klemmen 1 und 2 angeordnet werden, wie Fig. 1a zeigt, und wird dann mit Stromblöcken wechselnder Richtung und einstellbarer Breite gespeist.

Der Bremswiderstand 5 kann auch auf der Gleichspannungsseite zwischen den Klemmen 3 und 4 angeordnet sein und dort gemäß Fig. 1b über einen Schaltkontakt 6, oder, wie an sich bekannt, automatisch über eine Diode 7 zugeschaltet werden, wie in Fig. 1c dargestellt. In beiden Fällen kommutieren Zwangs- und Netzkommutierungsgruppen abwechselnd. Der Hilfskondensator C₂ braucht nicht einzugreifen, seine Hllfsthyristoren n_{2 2} ^un^^L n₂ j werden nicht gezündet.

In Fig. 14 der Hauptanmeldung P 25 30 961.9 wird eine vollgesteuerte löschbare BrUckenschaltung vorgestellt, in der ein Hilfskondensator C₂ dank seiner Anordnung in einer Umkehr-Brückenschaltung aus Ladedioden ⁿi 2' ⁿ1 3* ⁿ3 5 "¹^* ⁿ3 6 ^υη<^ antiparallel geschalteten Hilfsthyristoren n_{2 2}, ⁿ2 3» ⁿ3 3 und n- . im Gleichrichter- und Vechselrichterbetrieb gleicher-

2.4·

maßen wirksam ist.

In weiterer Ausbildung dieser Erfindung kann eine Variante in der Hilfskondensator-Anordnung angegeben werden, wie Fig. 2 zeigt. Erfindungsgemäß wird der Minuspol des Hilfskondensators C₂ an eine Mittelanzapfung der die Stromrichterschaltung

- 12 -

909822/0018

ZFE/P 4 F 1 (67(POOOZKE)

speisenden sekundären Transformatorwicklung angeschlossen. Der Primärwicklung des Stromrichtertransformators liegt die Netzwechselspannung U_n an, der speisende Wechselstrom ist mit I_n bezeichnet, und die Netz- und Transformatorinduktivität wird durch L_n im Primärkreis repräsentiert. Die Primärspannung ist mit U₁ bezeichnet, sekundär fallen zwischen den Klemmen der

^U1 Teilwicklungen jeweils die Spannungen tj— ab. Die Kurzschlußinduktivität zwischen beiden Wicklungshälften beträgt L₁.

Die Stromrichterschaltung selbst besteht aus den Hauptthyristoren η.., n₂» n, und n, in den Zweigen, den zu n₁ bzw. n, in Serie geschalteten Dioden n. ₁ bzw. n, ₁, dem zwischen den durch n₁ und n, gebildeten Zweigen liegenden Kommutierungskondensator C₁ und dem Hilfs- (oder Stütz)-kondensator Cp» der über zwei Ladedioden η_{Λ 0} und n₁ , an das Netz geschaltet ist, mittels zweier Hilfsthyristoren n„ _o und n_o , am Kommutierungskondensator C₁ liegt und damit dessen Umladung stützt. Der gleichstromseitige Ausgangsstrom ist mit I., die gleichstromseitige Ausgangsspannung mit U, bezeichnet.

Bei dieser Variante zu der in Fig. 14 des Patentes «...

(Anmeldung P 25 30 961.9) vorgestellten Schaltungsanordnung entfallen die dort noch notwendigen Hilfsthyristoren n, _ und

j · j n_ . sowie die Ladedioden n, ^ und n, _c wegen der Anwendung eines Stromrichtertransformators mit Mittelanzapfung. Durch diese neue Anordnung des Hilfskondensators C₂ entfällt in vorteilhafter Weise der Ventilaufwand zum Anschluß seines negativen Pols, der für den Wechselrichter-Betrieb am Netz notwendig wäre.

Wenn eine enge Kopplung der beiden Wicklungshälften vorliegt, d.h. wenn L₁^L_n ist, wirkt der nun parallel zu jeweils einer Wicklungshälfte eingreifende Hilfskondensator C₂ ebenso wie ein Hilfskondensator 2 _an d_er ganzen Wicklung. Die Bau-

leistung des Hilfskondensators ist in beiden Fällen dieselbe, also bei der ursprünglich vorgestellten Schaltung ..,

909822/0018

entsprechend der Hauptanmeldung P 25 30 961.9 wie auch bei der Variante entsprechend Fig. 2.

Der gleiche eben aufgeführte Gedanke kann auch zur Ausstattung derwechselstromseitig folgegesteuerten, mehrstufig zünd- und löschbaren vollgesteuerten Brückenschaltung gemäß Fig. 6 der Hauptanmeldung P 25 30 961.9 genutzt werden. Der hler erfindungsgemäß zusätzlich eingesetzte Hilfskondensator C„ ist für alle Zwangskommutierungen im Gleichrichter- und Wechselrichter-Betrieb wirksam. Voraussetzung ist hierfür allerdings, daß die Teilwicklungen des Transformators eng genug miteinander verkoppelt sind.

Fig. 3 zeigt die Ausführung an einer zweistufig zünd- und löschbaren Schaltung. Zusätzlich zum Patent (Patentanmeldung P 25 30 961.9) ist wiederum der primärse.itig in gleicher Weise wie unter Fig. 2 beschaltete Einspeisetransformator mit sekundärseitiger Mittelanzapfung eingefügt, wobei die Kurzschlußinduktivität zwischen beiden Teilwicklungen durch L₁ repräsentiert wird.

Die Hauptthyristoren in den Zweigen sind mit n., n,,, n_, η , n_ und n_g, die Kommutierungs- oder Löschkondensatoren zwischen diesen Zweigen mit C₁ und C, sowie die den Hauptthyristoren n₁,

n, und n_c in Serie geschalteten Dioden mit n„ „, η,, _Λ und n_ 3 5 1.13.1

bezeichnet. Der Hilfskondensator C₂ liegt mit seiner einmi Elektrode an der Mittelanaapfung des Transformators und gleichzeitig an den mittleren Zweigen, mit seiner anderen Elektrode ist er über eine antiparallele Schaltung von Ladcdioden η _ und n. , sowie Hilfsthyristoren n_o „ und n_o , mit der Sekundärwicklung des Transformators und den äußeren Zweigen verbunden.

Die Wirkungsweise der Schaltung gemäß Fig. 3 sei im folgenden kurz erläutert.

- 14 »
909822/0018

-H-

Es sei ΙΟ 0. Der Gleichstrom I, ist ausgehend vom Freilauf über n_o-n_{i i}-n₁ in zwei Stufen mit Netzkommutierung auf den

a I . I I

Weg n,- - ganze Wicklung - n_{1 1} - n. übergegangen; die Gleichspannung U. ist gleich der momentanen Netzspannung U_n, wobei ein Übersetzungsverhältnis von 1 vorausgesetzt ist.

Die erste Löschung wird durch Zünden von n, und. η ₂ eingeleitet. Statt über n₁ fließt nun I über C₁ - n~. Gleichzeitig fließt ein Entladestrom des auf mehr als u*_N/2 geladenen Hilfskondensators C_? über den Hilfsthyristor n~ ₂ in die obere Wicklungshälfte und schwächt den Netzstrora. Der anfangs negative geladene Kommutierungskondensator C. wird von I, umgeladen, bis bei Gleichheit seiner Spannung mit der von C₂ die Diode n~ ₁ zu leiten beginnt. Damit sind C. und C_ über die leitenden Ventile η. _Λ, η und η bzw. η ₀ direkt parallelgcschaltet. Sie nehmen gemeinsam den durch \, weitergetriebenen Strom auf, bis etwa I_n = ^-ή/^ geworden ist. I, fließt danach über ng - untere V/icklungshälfte - n, ^ - n_.

Beim Übergang von der ersten zur zweiten Phase der KominuiLerung wechselt der St:
tung und Größe.

wechselt der Strom in C. schroff seine Größe und in C₂ Rich-

Die zweite Stufe der Zwangslöschung, in der I_n von I_d/2 auf Null gebracht v/erden soll, wird durch Zünden von η und n_{2 2} eingeleitet. Die erste Phase der linearen Umladung von C₇ und Entladung von C_? gegen die Netzspannung vollzieht sich, wie in derersten Kommutierung, bis zum Leitendworden von η bei Gleichheit der Kondensatorspannung. Dann aber liegen C, und Cp nicht direkt parallel, sondern über beide Wicklungshälften gekoppelt.

Die schroffen Strömänderungen in der Umverteilung der Kondensatorströme sind nur bei idealer Kopplung möglich. Die nicht-

- 15 909822/0018

ideale Kopplung, ausgedrückt durch die Induktivität L^/4 in der Mittelanzapfung des Trafos, führt zu einer Verlangsamung der Stromverlagerung zwischen beiden beteiligten Kondensatoren und in ungünstigen Fällen zu einer höheren Überspannung des Kommutierungskondensators.

Zur Vermeidung dieses Effektes bei nicht genügend enger Kopplung wird, wie in Fig. 4 dargestellt, ein zweiter Hilfskondensator C. in einer Mittelpunktschaltung entgegengesetzter

4
Polarität vorgesehen.

Zusätzlich zur Beschaltung entsprechend Fig. 3 liegt der zweite¹ Hilfskondensator mit seiner einen Elektrode an der Mittelanzapfung des Transformators, mit seiner anderen Elektrode über die zusätzlichen antiparallel angeordneten Hilfsthyristoren

n, _o und n. , sowie Ladedioden n_ _n und n, _ an den Sekundär-4.2 4.3 5.2 3.3

klemmen des Stromrichtertransformators.

Damit kann sich bei Jeder Zwangskommutierung ein Hilfskondensator direkt und der andere transformatorisch gekoppelt zum ; betreffenden Kommutierungs- oder Löschkondensator parallel- : schalten. Da beide zur Begrenzung der überspannung beitragen, ' ist der Kondensatoraufwand ebenso groß wie bei einem einzigen Hilfskondensator.

909822/0018

Claims

BROWN, BOVERI & CIE · AKTIENGESELLSCHAFT [ ; , >

MANNHEIM BROWNIBOVHFi!

Mp.-Nr. 646/77 Mannheim, den 21. November 1977

ZFE/P3-Pn/dr

Patentansprüche:

1J Ein- oder mehrfach folgegesteuerte Brückenschaltung, die gleichstromseitig Je Gleichstrompol eine gleiche Anzahl von m Brückenzweigen mit Halbleiterventilen aufweist; wobei m eine ganze Zahl und größer oder gleich 2 ist, die wechselstromseitig an mindestens eine induktivitätsbehaftete Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, bei der in mindestens m Brückenzweigen zwischen dem Anschlußpunkt der jeweiligen Wechselspannungsquelle und dem Halbleiterventil mindestens eine Diode gleicher Durchlaßrichtung angeordnet ist, wobei der der Wechselspannungsquelle abgewandte Anschluß dieser Diode über einen Kommutierungskondensator mit dem wechselstromseitigen Anschluß des Halbleiterventils des jeweils zyklisch nachfolgenden Brückenzweiges verbunden ist, und bei der ein Hilfskondensator vorgesehen ist, der mit seiner einen Elektrode an einem Gleichstrompol liegt und mit seiner anderen Elektrode einmal über Ladedioden mit mindestens einer der Wechselspannungsquellai verbunden ist und zum anderen über Hilfsthyristoren an mindestens einen der Kommutierungskondensatoren angeschlossen ist, nach Patent (Patentanmeldung P 25 30 961.9),

dadurch gekennzeichnet, daß ein Bremswiderstand (5) zwischen den Klemmen (3 und 4) der Gleichstrompole angeordnet und mit-j tels eines Schaltkontaktes (6) zuschaltbar ist (Fig.1 und 1b)ί
2. Brückenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß; der Bremswiderstand (5) mittels einer Diode (7) zuschaltbar ist (Fig. 1 und 1c).
3. Brückenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand (5) zwischen den Eingangsklemmen (1 und 2) angeordnet und die Wechselspannungsquelle von der Brückenschaltung trennbar ist (Fig. 1 und 1a).
4. Ein- oder mehrfach folgegesteuerte Brückenschaltung, die gleichstromseitig je Gleichstrompol 2 Brückenzweige mit Halbleiterventilen aufweist, die wechselstromseitig über einen Stromrichtertransformator an eine induktivitätsbehaftete Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, bei der in mindestens zwei Brückenzweigen zwischen dem jeweiligen Anschlußpunkt des Stromrichtertransformators und dem Halbleiterventil mindestens eine Diode gleicher Durchlaßrichtung angeordnet ist, wobei der dem Stromrichtertransformator abgewandte Anschluß dieser Diode über einen Kommutierungskondensator mit dem wechselstromseitigen Anschluß des Halbleiterventils des nachfolgenden Brüekenzweiges verbunden ist, und bei der ein

Hilfskondensator vorgesehen 1st, nach Patent

(Patentanmeldung P 25 30 961.9), dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskondensator (C₂) mit seiner einen Elektrode an einer Mittelanzapfung des Stromrichtertransformators liegt und mit seiner anderen Elektrode einmal über Ladedioden (n. ₂,

n₁ ,) mit den beiden äußeren Transformatorenanschlüssen'verbunden und zum anderen über Hilfsthyristoren (η« ₅, Xi₀ ,) Kommutierungskondensator (C₁) angeschlossen ist (Fig. 2).

- 3-
5. Ein- oder mehrfach folgegesteuerte Brückenschaltung, die gleichstromseitig je Gleihstrompol eine gleiche Anzahl von ' m Brückenzweigen mit Halbleiterventilen aufweist; wobei m ! •eine ganze Zahl und größer oder gleich 2 ist, die wechsel- ' stromseitig über einen Stromrichtertransformator an eine -induktivitätsbehaftete Wechselspannungsquelle angeschlossen ; ist, bei der in mindestens m Brückenzweigen zwischen dem Jeweiligen Anschlußpunkt des Stromrichtertransformators und dem Halbleiterventil mindestens eine Diode gleicher Durchlaßrichtung angeordnet ist, wobei der dem Stromrichtertransformator abgewandte Anschluß dieser Diode über einen Kommutierungskondensator mit dem wechselstromseitigen Anschluß des Halbleiterventils des jeweils zyklisch nachfolgenden Brückenzweiges verbunden ist, und bei der ein Hilfskondensator vorgesehen ist, nach Patent . (Patentanmeldung P 25 30 961.9), dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskondensator (C₂) mit seiner einen Elektrode an einer mittleren Anzapfung des Transformators liegt und mit seiner anderen Elektrode über ladedioden (n., _o, η_Λ _) und über hierzu antiparallel geschaltete Hilfsthyristoren (n₂ 2» ⁿ? 3' '"' jeweils an den äußeren Transformatorenanschlüssen selbst angeschlossen ist (Flg. 3). ^;
6. Brückenschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Hilfskondensator (C.) mit seiner einen Elektrode an der mittleren Anzapfung des Transformators : liegt und mit seiner anderen Elektrode über Parallelschaltungen von Ladedioden (n^ ^, n_ _, ...) mit hierzu entgegengesetzt gerichteten Hilfsthyristoren (n. _o, n„ ~, ...) jeveils an den Süßeren Transformatorenanschlüssen selbst angeschlossen ist, wobei die mit der Elektrode des weiteren Hilfskondensators (C*) verbundenen Parallelschaltungen entgegengesetzt zu den mit dem ersten Hilfskondensator (C₂) verbundenen Parallelschaltungen gerichtet sind(Fig. 4).

-c if '. in;. ".,-., κ Γ»