DE2826431A1 - Verfahren zum betrieb eines selbstgefuehrten stromrichters zum wechsel- und/oder gleichrichten und selbstgefuehrter stromrichter zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zum betrieb eines selbstgefuehrten stromrichters zum wechsel- und/oder gleichrichten und selbstgefuehrter stromrichter zur durchfuehrung dieses verfahrens

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DE2826431A1 DE19782826431 DE2826431A DE2826431A1 DE 2826431 A1 DE2826431 A1 DE 2826431A1 DE 19782826431 DE19782826431 DE 19782826431 DE 2826431 A DE2826431 A DE 2826431A DE 2826431 A1 DE2826431 A1 DE 2826431A1
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
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Description

  • "Verfahren zum Betrieb eines selbstgeführten Stromrichters zum
  • Wechsel- und/oder Gleichrichten und selbstgeführter Stromrichter zur Durchführung dieses Verfahrens" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines selbstgeführten Stromrichters zum Wechsel- und/oder Gleichrichten mit einer Glättungseinrichtung mit Glättungsdrossel, einer Kommutierngseinrichtung und vorzugsweise in einer oder zwei Drehstrombrückenschaltungen liegenden steuerbaren Haupt-und Rückarbeitsventilen, wobei die Spannung zwischen den Gleichstromklemmen des Stromrichters konstant gehalten wird.
  • Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen selbstgeführten Stromrichter zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer an eine Gleichspannungsquelle oder einen -zwischenkreis angeschlossenen Glättungseinrichtung mit einem Glättungskondensator und einer Glättungsdrossel, mit einer Kommutierungseinrichtung, die steuerbare Kommutierungsventile, mindestens einen Eommutierungskondensator Lad weitere Schaltelemente aufweist, und man Wechselstromklemmen angeschlossenen steuerbaren Haupt- und Rückarbeitsventilen , vorzugsweise in Drehstrombrückenschaltung, mit wenigstens einem gemeinsamen Anoden-und einem Eathodenverbindungspunkt der zu der Hauptventile.
  • Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen selbstgeführten Stromrichter zur Durchführung des eingangs genannten Verfahrens mit einer an eine Gleichspannungsquelle oder einen zwischen kreis angeschlossenen Glättungseinrichtung mit einem Glättungskondensator und einer Glättungsdrossel, mit einer Eommutierungseinrichtung, die Kommutierungskondensatoren und weitere Schaltelemente aufweist, und mit steuerbaren Hauptventilen, von denen eine erste Gruppe über einen Anodenverbindungspunkt und eine zweite Gruppe über einen Kathodenverbindungspunkt zusammengeschaltet ist und die jeweils kathoden- bzw. anodenseitig an Wechselstromklemmen angeschlossen sind.
  • Die Erfindung kann Anwendung finden bei über Stromrichter gespeisten Antrieben, z.B. einem über einen Umrichter mit Zwischenkreis gespeisten Drehstrommotor-für eine Drehstromlok mit Fahr- und Bremsbetrieb, also mit Energieaustausch zwischen Verbraucher und Bahnnetz, bei in Industrieanlagen eingesetzten Stromrichtermotoren u.a..
  • Verfahren zum Betrieb von selbstkommutierten bzw. -geführten Stromrichtern zum Wechsel- und/ der Gleichrichten der eingangs genannten Gattung sowie derartige selbstgeführte Stromrichter sind bekannt (Heumann/Stumpe, "Thyristoren, Eigenschaften und Anwendungen" 3. Auflage (197,4), B.G. Teubner Stuttgart). Sie können bezüglich ihrer dynamischen Eigenschaften auf der Gleichstromseite in zwei Gruppen eingeteilt werden. Die erste Gruppe benötigt an ihren Gleichstromklemmen einen Abschluß, der sich dynamisch wie eine Spannungsquelle verhält. Die Gleichspannung bleibt dann auch bei schnellen Änderungen und Umkehr der Flußrichtung des Gleichstromes nahezu konstant. Stromrichter dieser Art werden im folgenden Gleichspannungs-Stromrichter (U-Stromrichter) genannt. Mit Gleichstrom-Stromrichter (I-Stromrichter) sollen dagegen solche Anordnungen bezQchnet werden, die an ihren Gleichstromklemmen einen Abschluß benötigen, der sich dynamisch wie eine Stromquelle verhält. Der Gleichstrom bleibt dann bei schnellen Änderungen und Polaritätswechsel der Gleichspannung dynamisch konstant.
  • Die U-Stromrichter haben folgenden Vorteil: Bei konstanter Spannung an den Gleichstromklemmen kann die Amplitude der Spannung zwischen den Wechselstromklemmen z.B.
  • durch Pulsbreitensteuerung in einfacher Weise verstellt werden. Diesem großen Vorteil stehen folgende Nachteile gegenüber: Wenn die zwischen den Wechselstromklemmen angeschlossenen Lasten kleine Zeitkonstanten aufweisen, muß die Taktfrequenz der Pulsbreitensteuerung entsprechend hoch gewählt werden, was mit Rücksicht auf die Stromrichterventile und Kommutierungseinrichtungen unerwünscht ist. Ferner bereitet der Schutz der Stromrichterventile bei Durchzündungen die zum Kurzschluß der Gleichspannung führen, wegen des schnellen Anstiegs auf hohe Kurzschlußströme erhebliche Schwierigkeiten.
  • Bei I-Stromrichtern treten diese Nachteile nicht auf, dafür erfordert bei diesen Anordnungen in der Regel die Einspeisung der Gleichstromseite einen erheblich größeren Aufwand als bei den Gleichspannungs-Stromrichtern. An eine Batterie können z.B. U-Stromrichter oft direkt angeschlossen werden, während I-Stromrichter nur mit Hilfe eines zusätzlichen Gleichstromstellers gespeist werden können. Bei Anschluß an ein Drehstromnetz benötigen die U-Stromrichter zur Speisung der Gleichstromseite nur ungesteuerte Netzstromrichter, während selbstkommutierte I-Stromrichter in der Regel voll steuerbare Netzstromrichter erfordern.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend vom eingangs genannten Verfahren, die Vorteile des U- und des I-Stromrichters beim Betrieb einer Stromrichterschaltung an derselben zu erhalten.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß die aus mehreren Wicklungen bestehende Glättungsdrossel für alle Kommutierungsphasen umgangen bzw. ihre stromeinprägende Wirkung kompensiert wird, für die Laststromführung jedoch stromeinprägend gemacht wird, daß die Amplituden der Spannungen zwischen den Wechselstromklemmen durch Puls steuerung und Umschalten zwischen jeweils an gleicher Wechselstromphase mit gleicher Polung angeschlossenem Haupt- und Rückarbeitsventil und die Frequenz und Phasenlage dieser Spannungen durch jeweiliges Umschalten von einem Rückarbeitsventil auf ein an einer anderen Phase mit gleicher Polung angeschlossenes Hauptventil in weiten Grenzen geändert werden.
  • Vorteilhaft kann mit diesen Maßnahmen bei konstanter Spannung zwischen den Gleichstromklemmen des Stromrichters die Amplitude der Spannungen zwischen seinen Wechselstromklemmen in weiten Grenzen geändert werden, wobei das übrige Verhalten dem eines Gleichstrom-Stromrichters entspricht, d.h. die hinsichtlich der Taktfrequenz eingangs beschriebene Problematik ist weitgehend behoben.
  • Der Erfindung liegt, ausgehend von den eingangs genannten selbstgeführten StromrichternXweiterhin die Aufgabe zugrunde, die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem geringen Ventilaufwand, insbesondere an steuerbaren Ventilen, zu ermöglichen.
  • Eine erste und auch bevorzugte Lösung dieser Aufgabe besteht, ausgehend von dem eingangs erstgenannten Stromrichter, darin, daß erfindungsgemäß den steuerbaren Hauptventilen die steuerbaren Rückarbeitsventile mit einem eigenen Anodenknoten und/ oder Kathodenknoten zugeordnet sind, daß die Glättungsdrossel aus vier Wicklungen besteht, von denen je eine in jeder Gleichstromleitung liegt, und zwar zwischen dem positiven Gleichstrompol und dem Anodenverbindungspunkt bzw. zwischen dem negativen Gleichstrompol und dem Kathodenverbindungspunkt und jeweils mit einer der anderen beiden induktiv gekoppelt ist, daß der Anodenknoten über die Kommutierungseinrichtung und eine der anderen beiden Wicklungen mit dem negativen Gleichstrompol und der Kathodenknoten über die Kommutierungseinrichtung und die andere der anderen beiden Wicklungen mit dem positiven Gleichstrompol verbunden ist und daß der Glättungskondensator gleichspannungsseitig vor der Glättungsdrossel zwischen den Gleichstrompolen liegt.
  • Bei bevorzugter Schaltung der Hauptventile und der Rückarbeitsser ventile die/ ersten Lösungsvariante Jeweils in einer dreiphasigen Drehstrombrückenschaltung (andere Zusammenfassungen der Hauptventile und Rückarbeitsventile sind möglich) kommt man - ohne Berücksichtigung der Kommutierungsventile - mit nur zwölf steuerbaren Ventilen zur Durchführung der obengenannten Funktionen aus, wobei die Belastung der Hauptventile bzw. der Rückarbeitsventile gegenüber einer normalen Drehstrombrückenschaltung reduziert, nämlich etwa halbiert ist. Der Glättungskondensator liegt auf der Gleichspannungsseite, also vor der Glättungsdrossel, womit die Gefahr des Gleichspannungs-Kurzschlusses bei Durchzündungen aller oder zweier an gleicher Phase liegender Ventile ausgeschaltet ist. Die Durchzündung aller Ventile kann bekanntlich zur Entlastung bzw. Stromaufteilung bei Störungen vorgenommen werden (DE-PS 14 88 859).
  • Die erste Lösungsvariante ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlüsse des einzigen Kommutierungskondensators sowohl mit dem Anoden- und Kathodenknoten als auch mit dem Anoden und Kathodenverbindungspunkt über die steuerbaren Kommutierungsventile verbunden sind und daß in der Verbindung zwischen dem Anodenknoten und dem Minuspol eine erste Diode und in der Verbindung zwischen dem Kathodenknoten und dem Pluspol eine zweite Diode vorgesehen ist. Mit dieser Kommutierungseinrichtung und ihrer Verschaltung mit den Haupt- und Rückarbeitsventilen wird vorteilhaft der stromeinprägende Einfluß der Glättungsdrossel für die kurzen Kommutierungsphasen unwirksam gemacht. Dabei wird durch zeitweisen gegensinnigen Stromfluß in den jeweils induktiv gekoppelten Wicklungspaaren eine zeitweise Kompensation des ansonsten von der Drossel jeweils in der entsprechenden Gleichstromleitung aufrechterhaltenen Stromes erreicht.
  • Weiterhin sind zweckmäßig der Anodenknoten und der Anodenverbindungspunkt über eine dritte Diode verbunden und in der Verbindung des Anodenknotens mit der ersten Diode liegt eine erste Drossel. Der Kathodenknoten und der Kathodenverbindungspunkt sind über eine vierte Diode verbunden und in der Verbindung des Kathodenknotens mit der zweiten Diode liegt eine zweite Drossel. Die erste und zweite Drossel wirken als Kommutierungsdrosseln, so daß während der entsprechenden Halbschwingung des Kommutierungskondensators ein Löschstrom in Sperrichtung durch das jeweils abkommutierende Hauptventil fließt. Es wird die Wiedererlangung der Sperrfähigkeit des abkommutierenden Hauptventils verbessert. Die Brückenschaltung mit den Hauptventilen arbeitet sperrspannungsfrei. Entsprechas des gilt für das jeweils abkommutierende Rückarbeitsventil.
  • Für letztere Funktion vorteilhaft ist eine Reihenschaltung der dritten Diode mit einer ersten sättigbaren Drossel und der vierten Diode mit einer zweiten sättigbaren Drossel.
  • Eine zweckmäßige Variante der ersten Lösung besteht darin, daß zwei Kommutierungskondensatoren vorgesehen sind, von denen der erste mit seiner einen Seite direkt an den Anodenverbindungspunkt und mit seiner anderen Seite an den Verbindungspunkt zwischen der ersten Diode und der ersten Drossel und von denen der zweite mit seiner einen Seite direkt an den Kathodenverbindungspunkt und mit seiner anderen Seite an den Verbindungspunkt zwischen der zweiten Diode und der zweiten Drossel angeschlossen ist und daß zwischen dem Anodenverbindungspunkt und dem Anodenknoten ein erstes steuerbares Hilfsventil und zwischen dem Kathodenverbindungspunkt und dem Kathodenknoten ein zweites steuerbares Hilfsventil liegt.
  • Bei dieser Lösungsvariante werden zwar zwei Kommutierungskondensatoren, aber vorteilhaft nur zwei steuerbare Hilfsventile gebraucht, wogegen bei der oben beschriebenen Schaltung vier steuerbare Kommutierungsventile notwendig sind.
  • Die letztgenannte Lösungsvariante ist ebenfalls in der vorbeschriebenen Weise mit einer dritten und einer vierten Diode beschaltet.
  • Eine zweite Lösung der vorgenannten Aufgabe, mit geringem Ventilaufwand auszukommen, besteht darin, daß jeder Hauptventilgruppe eine Rückarbeitsventilgruppe mit steuerbaren Rückarbeitsventilen mit einem eigenen Anodenknoten bzw. einem eigenen Kathodenknoten zugeordnet ist, daß die beiden Hauptventilgruppen über entgegengesetzt gepolte Diodengruppen an die Wechselstromklemmen angesckibssen sind, daß die Glättungsdrossel aus vier Wicklungen besteht, von denen je eine in jeder Gleichstromleitung liegt, und zwar zwischen dem positiven Gleichstrompol und dem Anodenverbindungspunkt bzw. zwischen dem negativen Gleichstrompol und dem Kathodenverbindungspunkt und Jeweils mit einer der anderen beiden induktiv gekoppelt it, daß der Anodenknoten über eine erste Kommutierungsdrossel, eine Diode und die eine der anderen beiden Wicklungen mit dem negativen Gleichstrompol und der Kathodenknoten über eine zweite Kommutierungsdrossel, eine Diode und die andere der anderen beiden Wicklungen mit dem positiven Gleichstrompol verbunden ist, daß jeder Kommutierungsdrossel ein Kommutierungskondensator zugeordnet ist, wobei der eine derselben am Anodenverbindungspunkt und der andere am Kathodenverbindungspunkt angeschlossen ist, daß ein Glättungs-ondensator gleichspannungsseitig vor der Glättungsdrossel zwischen den Gleichstrompolen liegt, daß jedem Hauptventil eine Diode unmittelbar antiparallel schaltbar ist,wobei daß jedem Rückarbeitsventil eine Diode antiparallel zugeordnet ist und je drei Dioden über ein steuerbares Hilfsventil mit dem Anodenknoten bzw. dem Kathodenknoten verbunden sind.
  • Auch bei dieser zweiten Lösung, die in ihrer Wirkungsweise der ersten Lösung entspricht, sind wie bei der Untervariante der ersten Lösung nur zwei steuerbare Hilfsventile vorgesehen. -Theoretisch können auch allen Rückarbeitsventilen steuerbare Hilfsventile direkt antiparallel geschaltet sein, Jedoch ist dieser Aufwand unwirtschaftlich und aufgrund der vorgenannten Lösung mit zwei Hilfsventilen unnötig. - Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 einen selbstgeführten Stromrichter nach der ersten Lösungsvariante; Fig. 2 die Zeitverläufe von Spannungen der Schaltung nach Fig. 1 zwischen den Wechselstromklemmen und dem Nullpunkt und zwischen den Gleichstromklemmen und dem Nullpunkt; Fig. 3 die Zeitverläufe von Strömen der Schaltung nach Fig. 1; Fig. 4 einen gedehnten Zeitabschnitt zu Fig. 2; Fig. 5 einen gedehnten Zeitabschnitt zu Fig. 3; Fig. 6 eine Untervariante zum Stromrichter nach Fig. 1 und Fig. 7 die zweite Lösungsvariante für den selbstgeführten Stromrichter.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung besteht aus folgenden Hauptteilen: An die Wechselstromklemmen 1, 3, 5 sind zwischen einem Anodenverbindungspunkt 2 und einem Eathodenverbindungspunkt 4 Hauptventile T21, T23, T25; T14, T34, T54 in Drehstrombrückenschaltung angeschlossen. Die Bezeichnung der Schaltelemente erfolgt in ihren Indizes zur eindeutigen Definition ihrer Lage unter Bezug auf die Verbindungspunkte bzw.
  • Knoten, zwischen denen sie liegen.
  • Beispiel: Die oberste Wicklung 42 der Glättungsdrossel L liegt zwischen den Knoten P und 2, sie wird deshalb durch LP2 eindeutig bezeichnet. Ebenso sind die Spannungen in üblicher Weise bezeichnet, z.B.: U50-Spannung zwischen Wechselstromklemme 5 und Nullpunkt 0, "i49"-Strom von Punkt 4 zum Punkt 9, so daß nicht jede Größe zu erläutern ist.
  • Der Hauptstromrichter ist über zwei BP2 hI4 der vier gleichen Wicklungen LP2' BM4; LMA, BBPS der Glättungsdrossel L mit der konstanten Speisespannung E verbundenrwobei der Wicklungssinn in üblicher Weise durch einen Punkt markiert ist und einmal die Wicklungen SP2 und i und zum anderen die Wicklungen LBP und BM4 induktiv gekoppelt sind, - und zwar der Anodenknoten 2 mit dem Pluspol P, der Kathodenknoten 4 mit dem Minuspol M. Wenn der Strom über eines.der Hauptventile T21 T54 fließt, wird Energie von den Gleichstrompolen P, M zu den Wechselstromklemmen 1, 3, 5 übertragen. Um einen Energiefluß auch in entgegengesetzter Richtung zu ermöglichen, sind Rückarbeitsventile T61 T6D, T65; T18, T38, T58 vorgesehen, die in Drehstrombrückenschaltung zwischen einem Anodenknoten 6 und einem Kathodenknoten 8 einerseits sowie den Wechselstromklemmen 1, 3, 5 andererseits angeordnet sind. Der Anodenknoten 6 ist über eine erste Diode DAG und die Wicklung i mit dem Minuspol M, der Eathodenknoten 8 über eine zweite Diode D und die Wicklung LBP mit dem Pluspol P der Gleichspannungsquelle verbunden. Ein Glättungskondensator C zwischen den Polen P und M übernimmt den Wechselanteil des Gleichstromes id, so daß die Quelle E nur den Gleichanteil id führen muß.
  • Die bisher nicht behandelten Schaungsteile gehören zur Kommutierungseinrichtung 10, die folgenden Aufbau hat: Es ist nur ein Kommutierungskondensator Cxy zwischen den Anschlußpunkten X, Y vorgesehen. Diese beiden Anschlüsse X, Y sind sowohl mit dem Anoden- und Kathodenknoten 6 und 8 als auch mit den Anoden- und Kathodenverbindungspunkt 2 und 4 über steuerbaren Kommutierungsventile TYG' THY' T2X, Tx4 in der genannten Verbindungsreihenfolge verbunden. Zur Kommutierungseinrichtung 10 gehören ferner die bereits erwähnte erste und zweite (Sperr) Diode DAG und DHB sowie eine an erstere DAG LG6 und den Anodenknoten 6 angeschlossene erste Drossel/und eine an die zweite Diode D und den Kathodenknoten angeschlossene zweite Drossel L8H.
  • Um die Wirkungsweise der Schaltung übersichtlich erklären zu können, werden alle Schaltungselemente als verlustfrei ange-L nommen. Ferner soll die Induktivität der Glättungsdrossel/so L groß sein, daß die von der an der Drossel/auftretenden Wechselspannung verursachten Wechselströme gegenüber den Gleichströmen vernachlässigt werden können.
  • Eine positive Halbschwingung des Lastwechselstromes i10 kann in der Weise erzeugt werden, daß zunächst der Thyristor T21 den durch die Glättungsdrossel L eingeprägten konstanten Gleichstrom I durchschaltet. Wern dann nach einem Teil der Halbperiode der Strom auf den Thyristor T61 kommutiert wird, ändert sich dadurch nichts an der Durchflutung der Glättungs-L drossel6 der konstante Gleichstrom I, der vorher über die Drosselwicklung Lp2 floß, nimmt jetzt seinen Weg über die Wicklung k . Sind das Haupt- und das Rückarbeitsventil Je zur Hälfte daran beteiligt,die positive Halbschwingung des Stromes i10 zu bilden, so wird vom Rückarbeitsventil T61 ein Energiebetrag an die Gleichspannungsquelle zurückgelefert, der genau so groß ist wie die Energie, die von der Quelle über das Hauptventil T21 geliefert wurde. Da bei konstantem Gleichstrom I, der während der positiven Halbschwingung von i10 der Klemme 1 zugeführt wird, im Mittel keine Leistung gebildet wird, muß der Mittelwert der für den Stromrichter wirksamen Gleichspannung'den den Wert Null haben. Beteiligt sich ausschließlich das Hauptventil T21 an der Erzeugung der positiven Halbschwingung des Stromes i10, so ist der Mittelwert der wirksamen Gleichspannung gleich der vollen QuellenspannungtE, Bildet allein das Rückarbeitsventil T61 die positive Halbschwingung von i10 so ist die wirksame Eingangsgleichspannung gleich der -E negativen Quellenspannung/.Durch Verändern der Anteile,die die T211 ... und T eines Haupt- und Rückarbeitsventile/zur idung eines Lastwechselstromes beitragen, kann demnach der Mittelwert der wirksamen Eingangsgleichspannung stetig zwischen + E und - E eingestellt werden.
  • In den Figuren 2 und 3 sind die Zeitverläufe der wichtigsten Spannungen bzw. Ströme für ein Beispiel dargestellt, bei dem die Last durch Wechselspannungsquellen mit induktivem Innenwiderstand dargestellt werden kann, wie es z.B. bei Asynchronmaschinen möglich ist. - Die Figuren 2 und 3 sind - mit gleichen Zeitmaßstab - untereinander zu betrachten. In Fig. 3, die die Ströme zeigt, sind daher die Spannungen nach Fig. 2 noch einmal teilweise miteingezeichnet. - Die Einrichtung zur Selbstkommutierung arbeitet nur, wenn der Strom von einem Hauptventil auf das an den gleichen Strang gleichsinnig angeschlossene Rückarbeitsventil übergehen soll. Diese Vorgänge laufen im Vergleich mit der Periodendauer der Ausgangswechselspannung sehr schnell ab und werden deshalb erst später in einem größeren Zeitmaßstäb dargestellt. Zur Darstellung des Spannungszustandes der Schaltung sind die Potentiale der wichtigsten Knoten in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Bezugspunkt ist der Knoten 0, der Mittelpunkt des Lastspannungssystems.
  • Zur Erklärung der Wirkungsweise soll von folgendem Zustand ausgegangen werden: Ein konstanter Gleichstrom I (Fig. 1, 3) fließt vom Pluspol P der konstanten Spannung E über die Wicklung LP2 der Glättungsdrosselspule L über das Stromrichterventil T23 zur Wechselstromklemme 3, über die Streuinduktivität L35 und die Wechselspannung e50 zum Nullpunkt 0 des als symmetrisch angenommenen Dreiphasensystems, von dort zurück über die Spannung e TO und die Streuinduktivität L5T zur Klemme 5, über das Stromrichterventil T54 und über die Wicklwng' L4M der Glättungsdrosselspule zurück zum negativen Anschluß M.
  • Im Zeitpunkt tl wird durch die Kommutierungseinrichtung der Strom vom Thyristor T23 auf das Rückarbeitsventil T63 kommutiert. Der konstante Gleichstrom I nimmt dann seinen Weg über die Kommutierungsinduktivität LG6, die Diode DAG und die Glättungsdrosselwicklung X zum Minuspol M. Die obere Hälfte der Schaltung arbeitet jetzt im Gleichrichterbetrieb, sie liefert Energie von der Drehstromseite zur Gleichstromseite.
  • Bei der unteren Schaltungshälfte fließt die Energie in umgekehrter Richtung, sie arbeitet im Wechselrichterbetrieb. Die Gleichspannungsquelle ist Jetzt stromlos, die Gesamtschaltung arbeitet im Freilaufbetrieb (t1 - t2).
  • Im Zeitpunkt t2 wird wieder der Thyristor T23 angesteuert, dadurch entsteht ein P;ommu-tierungsstrom, der den Gleichstrom I in den Ventilen T63 und DAG auslöscht. Der Kommutierungsstrom wird durch die Gleichspannung E getrieben und fließt in folgender Masche: Vom Pluspol P über die Wicklung Lp2 der Glättungsdrossel, über den Thyristor T23, den Thyristor T63, die Kommutierungsdrossel LG6, die Diode DAG und über die Wicklung ZEA der Glättungsdrossel zum Minuspol M. Die Durchflutung der Glättungsdrossel'L wird durch den Kommutierungsstrom nicht geändert, daher ist für den Kommutierungsstrom nicht deren große Hauptinduktivität wirksam,sondern nur die treuinduktivität zwischen den Wicklungen Lp2 und LMA . Durch geeigneten Wicklungsaufbau kann diese sehr klein gehalten werden, die Kommutierungszeit ist dann klein gegenüber der Periodendauer der Ausgangsspannung und im gewählten Zeitmaßstab praktisch nicht erkennbar. Der Kommu -tierungsstrom ändert sich linear mit der Zeit. Nach Ablauf der Rückkommutierung auf das Hauptventil T23 befindet sich die Gesamtschaltung wieder im Wechselrichterbetrieb.
  • Im Zeitpunkt t3 wird dann als nächstes der konstante Strom I vom Hauptventil T54 mit Hilfe der Kommutierungseinrichtung auf das Rückarbeitsventil T58 und die.Diode DHB kommutiert, bis zum Zeitpunkt t4 arbeitet die obere Schaltungshälfte im Wechselrichterbetrieb, die untere im Gleichrichterbetrieb und die Gesamtanordnung wieder im Freilaufbetrçb. Jetzt soll der Laststrom vom Wechselstromanschluß 5f den Wechselstromanschluß 1 kommutiert werden. Dazu wird der Thyristor T14 angegesteuert. Dadurch entsteht ein Kommutierungsstrom der den Gleichstrom I in den Ventilen T58 und D auslöscht. Der Kommutierungsstrom wird durch die Spannung (E-eTO+eRO) getrieben und fließt in folgender Masche: Vom Pluspol P über die Wicklung LPB der Glättungsdrossel, die Diode DHB, die Kommutierungsdrossel L8HS den Thyristor T58, die Kurzschlußinduktivität L5Tdie Spannungsquelle eT0, die Spannungsquelle eRO, die Kurzschlußinduktivität LiR, den Thyristor T14 und die Wicklung L4M der Glättungsdrossel zum Minuspol M. Da die Kurzschlußinduktivität L (L1R> L3S, L5T) in der Regel erheblich größer als die Kommutierungsinduktivität Lk (LG6, LH8) ist, kann die überlappung im gewählten Zeitmaßstab deutlich dargestellt werden. Auch bei dieser Kommutierung des Laststromes von einem Strang auf einen anderen wird die Hauptinduktivitt der Glättungsdrossel L nicht wirksam. Während der überlappung haben nicht nur die drei Wechselspannungen eRO, eSO, eT0,sondern auch die Gleichspannung E Einfluß auf den Zeitverlauf der Spannungen zwischen den Wechselstromklemmen 1, 3 und 5. Nach Beendigung der überlappung im Zeitpunkt t5 befindet sich die Gesamtschaltung wieder im Wechselrichterbetrieb. Zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 sowie zwischen t8 und t9 arbeitet die Anordnung im Freilaufbetrieb. Die Zeitpunkte t8 und t9 liegen genau um eine Pulsperiode der Schaltung, d.h. um ein Sechstel der Periodendauer später als t1 und t2; alle Vorgänge wiederholen sich jetzt in entsprechender Weise.
  • In den Figuren 4 und 5 ist der Verlauf der Vorgänge bei der Kommutierung des konstanten Gleichstromes I vom Hauptventil T54 auf das Rückarbeitsventil T58 dargestellt. - Diese Zeichnungen sind wie die Figuren 2 und 3 ebenfalls untereinander gelegt zu betrachten. In Fig. 5 ist daher zur Orientierung ein Teil der Fig. 4 miteingezeichnet. - Die Zeit nach dem Zeitpunkt t3 aus den Figurn 2 und 3 ist in einem solch gedehnten Zeitmaßstab dargestellt, daß die Spannungen eRO, e50 und eTO als konstant erscheinen.
  • Der Kommutierungskondensator C ist so aufgeladen, daß der Knotenpunkt X gegenüber Y die positive Spannung E besitzt. Werden jetzt die Thyristoren Tx4, THy und T58 gezündet, so lädt sich der Kondensator Cxy in Form einer Eigenhalbschwingung über die Kommutierungsinduktivität L8H um. Zunächst fließt der anwachsende Umladungsstrom über den Thyristor Tx4, dann über den Thyristor T54 und verringert den dort fließenden Strom, anschließend über das Ventil T58, die Kommutierungsinduktivität L8H und über den Thyristor T zurück zum Punkt Y. Erreicht der Umladestrom bei tod, die Höhe des Wechselstromes, der über die Klemme 5 fließt, dann verlöscht das Ventil T54. Da sich in diesem Zustand der Umladestrom nicht mehr ändert, geht die Spannung an der Xommutierungsdrossel L8H auf Null zurück, die in diesem Zustand vorhandene Kondensatorspannung legt sich an die Reihenschaltung aus Diode D49 und sättigbarer Drossel L98 (nichtlineare Diodeninduktivität) zwischen den Knoten 4 und 8, damit tritt diese Spannung auch in Sperrichtung am Ventil T54 auf. Nach einer kurzen Zeit gerät die Drossel B98 in Sättigung, der den über die Klemme 5 fließenden Strom übersteigende Anteil des Umladungsstromes gelangt über die Diode D49 zur Eommutierungsinduktivität L8H, an der jetzt wieder die Spannung des Kondensators Cxy abfällt.
  • Nach dem Nulldurchgang der Spannung am Kommutierungskondensator verringert sich der Umladungsstrom wieder; erreicht er die Höhe des über die Klemme 5 fließenden Stromes, geht die Reihenschaltung aus Diode D49 und Drossel L98 in den Sperrzustand über. Der Umladungsstrom ändert sich nicht mehr, infolgedessen geht die Spannung an der Kommutierungsinduktivität L8H auf Null zurück. Die im Vorzeichen geänderte Kondensatorspannung entmagnetisiert zunächst die nichtlineare Drossel L98 und fällt dann in Sperrichtung an der Diode D49 ab. Gleichzeitig tritt diese Spannung in Durchlaßrichtung am Ventil T54 auf, dessen Freiwerdezeit inzwischen abgelaufen sein muß. Der konstante Strom über die Klemme 5 lädt den Kommutierungskondensator Ct weiter auf, er fließt in diesem Zustand immer noch über die M Wicklung LM4 zurück zum Minuspol/der Gleichspannungsquelle E Erreicht der Knotenpunkt Y gegenüber dem Punkt X die Spannung +E, so wird die Diode D leitend. Der Strom beginnt über die Wicklung LBP unter Umgehung der Spannungsquelle E zu fließen.
  • Ist die Streuinduktivität zwischen den Wicklungen LBP und L4M sehr klein, so erfolgt der Stromübergang zwischen den Wicklungen sehr schnell , der Kommutierungskondensator wird nicht weiter geladen, die Thyristoren Tx4 und T sperren, der Vorzustand ist bis auf das Vorzeichen der Kondensatorspannung wSderhergestellt. Ist die Streuinduktivität zwischen den Wicklungen Lp2 und LMA bzw. LBP und \4 der Glättungsdrosselspule L nicht zu vernachlässigen, erfolgt eine dem Strom über die Klemme 5 pro-Cxy portionale Uberladung des Kommutierungskondensators/über den Spannungsbetrag E hinaus. In entsprechender Weise kann jetzt im Zeitpunkt t6 das Ventil T23 durch Zünden von T2X, TYG und T63 gelöscht werden.
  • In den Figuren 2 und 3 ist der Zeitverlauf der Schaltungsgrößen für einen Betriebspunkt dargestellt, bei dem sich die Gesamtanordnung abwechselnd im Wechselrichter- und im FreiiauSbetrieb befindet. Im Mittel wird Energie von der Gleichstromseite zur Drehstromseite übertragen. Wird der Anteil des Laststromes, der über die Rückarbeitsventile T61, T63, T65; T18, T38 T58 geliefert wird, größer als der Anteil, den die Hauptventile T21 T23, T25; T14 T34, T54 durchlassen, so ent-54 stehen Zeitabschnitte, in denen sowohl die obere Schaltungshälfte als auch die untere Hälfte- und damit auch die Gesamtanordnung - im Gleichrichterbetrieb arbeiten. Während der restlichen Zeit arbeitet immer eine Schaltungshälfte im Wechselrichterbetrieb, die andere im Gleichrichterbetrieb und die Gesamtanordnung im Freilaufbetrieb. Im Mittel wird dann Energie von der Drehstrom- zur Gleichstromseite übertragen.
  • Von den drei vorkommenden Kommutierungsarten werden zwei durch Zünden von Hauptventilen ausgelöst: 1. Kommutierung des Stromes von einem Rückarbeitsventil auf ein am gleichen Strang angeschlossenes Hauptventil.
  • 2. Kommutierung des Stromes von einem Rückarbeitsventil auf ein an einem anderen Strang angeschlossenes Hauptventil.
  • Zur Auslösung der verbleibenden 3. Kommutierungsart müssen ein Rückarbeitsventil und zwei besondere Kommutierungsventile gleichzeitig angesteuert werden: 3. Kommutierung des Stromes von einem Hauptventil auf das am gleichen Strang angeschlossenes Rückarbeitsventil.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Kommutierungseinrichtung 10 bewirkt vorteilhaft eine sperrspannungsfreie Löschung der Hauptventile T 21' t T54 . Läßt man die Kommutierungsdrosseln LG6 und L8H, die nichtlinearen Drosseln L67 und L98 sowie die Dioden D72 und D49 fort, liegt während der Schonzeit an dem jeweiligen Hauptventil in Sperrichtung die Spannung des Kommutierungskondensators Die Die Dauer der Schonzeit ist dann dem Belastungsstrom etwa umgekehrt proportional.
  • Durch Anordnung von zwei getrennten Kommutierungskondensatoren CG2, CH4 wird es möglich, zwei Kommutierungsthyristoren einzusparen. Fig. 6 zeigt ein entsprechendes Schaltungsbeispiel.
  • Die Bezeichnungen der Knoten und Schaltungselemente entsprechen denen aus Fig. 1. Gemäß Fig. 6 sind zwei Kommutierungskondensatoren CG2, C4H vor gesehen, von denen der erste CG2 mit seiner einen Seite an deren Anodenverbindungspunkt 2 und mit seiner anderen Seite an den Verbindungspunkt G zwischen der ersten und von denen der zweite 4H mit seiner einen Seite direkt an den Kathodenverbindungspunkt 4 und mit seiner anderen Seite an den Verbindungspunkt H zwischen der zweiten Diode D49 und der zweiten Drossel L48 angeschlossen ist. Zwischen dem Anodenverbindungspunkt 2 und dem Anodenknoten 6 liegt ein erstes steuerbares Hilfsventil T26 und zwischen dem Kathodenverbindungspunkt 4 und dem Kathodenknoten 8 ein zweites steuerbares Hilfsventile dritte und vierte Diode D72, D49 sind entsprechend Fig. 1 eingeschaltet. In Reihe mit der dritten Diode D72 liegt wieder die erste sättigbare Drossel L67 bzw. in Reihe mit der vierten Diode D49 die zweite sättigbare Drossel L98.
  • Die wesentliche Funktionsweise der Schaltung gemäß Fig. 6 bleibt die gleiche wie diejenige von Fig. 1. Der den Fig. 4 und 5, in diesem Beispiel vom Hauptventil T54 auf das Rückarbeitsventil T58, entsprechende Kommutierungsvorgang verläuft jetzt wie folgt: Der Kondensator C4H ist so aufgeladen, daß der Knotenpunkt H gegenüber 4 die positive Spannung E besitzt. Wenn jetzt der Thyristor T84 und das Rückarbeitsventil T58 gezündet werden, fließt zunächst eine Umladungs-Halbschwingung allein über den Thyristor T84. Am Ende dieser ersten Halbschwingung hat die Spannung am Kondensator C4H das Vorzeichen gewechselt, der Knotenpunkt 4 besitzt jetzt gegenüber H die positive Spannung E. Der anwachsende Strom der zweiten Eigenhalbschwingung fließt über den Thyristor T54 und verringert den dort fließenden Strom, genau wie bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung. Alle weiteren Vorgänge verlaufen ebenfalls wie für die in Fig. 1 dargestellte Schaltung beschrieben, am Ende dieser Vorgänge ist der Knotenpunkt H gegenüber dem Punkt 4 wieder positiv geladen, die Kommutierungseinrichtung 10' ist für das Löschen des nächsten stromführenden Hauptthyristors bereit.
  • Bei einer zweiten Schaltungsvariante mit zwei getrennten Kommutierungskondensatoren CG2, C4H gemäß Fig. 7 wird es möglich, die dritte Kommutierungsart allein durch Ansteuerun von Rückarbeitsventilen einzuleiten.
  • Der selbstgeführte Stromrichter nach Fig. 7 hat den nachfolgend erläuterten Schaltungsaufbau. -Die Bezeichnung der Knoten und Schaltelemente ist entsprechend Fig. 1 gewählt. -An die Gleichstrompole P und M ist die bereits beschriebene Glättungseinrichtung mit zwischen den Polen P und M liegendem Glättungskondensator C und nachgeschalteter Glättungsdrossel L mit vier Wicklungen Lp2, LMAt LBpt LM4 an geschlossen.
  • Eine erste Gruppe von steuerbaren Hauptventilen T21, T23, T25, ist über den Anodenverbindungspunkt 2 und eine zweite Gruppe 4 T1*4, T3*4, T5*4 über den Kathodenverbindungspunkt/zusammengefaßt. Die Ventile beider Gruppen sind wechsel- bzw. drehstromseitig an Hilfsklemmen 1', 3', 5' bzw. 1*, 3*, 5* angeschlossen.
  • Jeder Hauptventilgruppe ist eine Rückarbeitsventilgruppe mit steuerbaren Rückarbeitsventilen T61', T62,, T63,;T1*8 T3*8JTs*v mit einem eigenen Anodenknoten 6 bzw. einem eigenen Kathodenknoten 8 angeordnet. Die beiden Hauptventilgruppen T21,;T23,; T25, und T1*4; T3*4; T5*4 sind über entgegengesetzt gepolte Diodengruppen aus Dioden D1,1; D3,3; D5,5 und D11*; D33*; D55* an die Wechselstromklemmen 1, 3, 5 angeschlossen.
  • Von den vier Wicklungen Lp2, LMAiLgp' LM4 der Glättungsdrossel L liegt je eine Lp2 bzw. LM4 in jeder Gleichstromleitung, und zwar zwischen dem positiven Gleichstrompol P und im Anodenverbindungspunkt 2 bzw. zwischen dem negativen Gleichstrompol M und dem Kathodenverbihdungspunkt 4 und ist jeweils mit einer der anderen beiden LMA bzw. LBP induktiv gekoppelt.
  • Die Kommutierungseinrichtung besitzt gleiche Schaltelemente wie diejenige nach Fig. 1, jedoch nicht die dortigen steuerbaren Kommutierungsventile TyGt THG, T2X und TX4.Der Anodenknoten 6 ist über die erste Kommutierungsdrossel LG6, die Diode DAG und die eine LMA der anderen beiden Wicklungen der Glättungsdrossel L mit dem negativen Gleichstrompol M und der Kathodenknoten 8 über die zweite Kommutierungsdrossel L8H, die Diode DHB und die andere LBP der anderen beiden Wicklungen der Glättungsdrossel L mit dem positiven Gleichstrompol P verbunden. Jeder Kommutierungsdrossel LG6" L8H ist einer der Kommutierungskondensatoren CG2 bzw. C4H zugeordnet, wobei der eine derselben am Anodenverbindungspunkt 2 und der andere am Kathodenverbindungspunkt 4 angeschlossen ist.
  • Jedem Hauptventil T21, T23, T25'; T1*4; T3*4; T5*4 ist eine Diode D112; D312; D5'2; D41*; D43*; D45* unmittelbar antiparallel geschaltet, um in Sperrichtung der Ventilzweige auftretende Spannungen aufnehmen zu können. Jedem Rückarbeitsventil T61,; T631; T65fi T1*8; T3*8i T5*8 ist eine Diode D117; D3,7; D5,7; Dgl*; D93*; D95* wirkungsmäBig antiparallel zugeordnet, und je drei Dioden D1'7; D3'7 D5'7 bzw. D91*; D93*; D95 sind über ein steuerbares Hilfsventil T76 bzw. T89 mit dem Anodenknoten 6 bzw. dem Kathodenknoten 8 verbunden. - Eine direkte Antiparallelschaltung von Dioden zu den Rückarbeitsventilen T61,; T63,; T651 und T1*8; T3*8; T5*8 ist zu vermeiden, weil sich sonst bei z.B.
  • leitendem Haupiventil T5*4 ein Stromfluß über L8H D D95* - 5* - T5*4 -4- C4 - H neben dem gewünschten Stromfluß über den Verbraucher ergeben würde. - Die Schaltung nach Fig. 7 hat folgende, im wesentlichen derjenigen nach Fig. 1 entsprechende Wirkungsweise: Es wird der den Fig. 4 und 5 entsprechende Kommutierungsvorgang erläutert. Der Kondensator C4H ist so aufgeladen, daß der Knotenpunkt 4 gegenüber H die positive Spannung E besitzt. Wenn jetzt das Rückarbeitsventil T5*8 gezündet wird, fließt der anwachsende Umladestrom über den Thyristor T5*4 und verringert den dort fließenden Strom, anschließend über den Thyristor T5*8 und die Kommutierungsinduktivität L 8H zum Punkt H. Erreicht der Umladestrom die Höhe des Wechselstromes, der über die Wechselstromklemme 5 fließt, verlöscht das Ventil T5*4. Der den über die Klemme 5 fließenden Strom übersteigende Anteil des Umladestromes gelangt über die Diode D45* zum Thyristor T5*8. Nach dem Nulldurchgang der Spannung am Kommutierungskondensator C4H verringert sich der Umladestrom wieder; erreicht er die Höhe des über die Klemme 5 fließenden Stromes, geht die Diode D45* in den Sperrzustand über. Der Umladestrom ändert sich nicht mehr. Infolgedessen geht die Spannung an der Kommutierungsinduktivität L 8H auf Null zurück. Die im Vorzeichen geänderte Kondensatorspannung fällt an der Parallelschaltung aus Thyristor T5*4 und Diode D45* ab, die Freiwerdezeit des Thyristors T5*4 muß dann abgelaufen sein.
  • Der konstante Strom über die Klemme 5 lädt den Kommutierungskondensator C4H weiter auf, er fließt in diesem Zustand immer noch über die Wicklung L4M zurück zum Minuspol M der Gleichspannungsquelle. Erreicht der Schaltungsknoten H gegenüber dem Knoten 4 die Spannung +E, so wird die Diode DHB leitend, der Kommutierungskondensator 4H wird nicht weiter geladen, der Vorzustand ist bis auf das Vorzeichen der Kondensatorspannung wiederhergestellt.
  • Wird später ein am Knoten 4 angeschlossener Hauptthyristor angesteuert, gleichgültig, ob im gleichen Strang liegend wie der jetzt den Strom führende Rückarbeitsthyristor oder nicht, wird er zunächst durch die Gleichspannung E in gleich Weise wie schon beschrieben der Strom von den Ventilen T5*8 und DHB auf das neu angesteuerte Hauptventil kommutiert. Frühestens im Löschaugenblick beginnt dann nach der Ansteuerung des Hilfsthyristors T89 eine Umladung des Kommutierungskondensators 4H über die Kommutierungsdrossel L8H und diejenige Diode, die vom Punkt 9 zum neu angesteuerten Hauptthyristor führt und über diesen zurück zum Punkt 4. Nach dem Ablauf der ersten Eigenhalbschwingung hat der Kommutierungskondensator C4H wieder den alten Ladungszustand erreicht, die Diode, die den Umladestrom führte, und der Hilfsthyristor T89 sperren,die Kommutierungs- bzw. Löscheinrichtung ist für die nächste Kommutierung des Laststromes vom Hauptventil auf das zugehörige Rückarbeitsventil vorbereitet.

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Betrieb eines selbstgeführten Stromrichters zum Wechsel- und/oder Gleichrichten mit einer Glättungseinrichtung mit Glättungsdrossel, einer Kommutierungseinrichtung und vorzugsweise in einer oder zwei Drehstrombrückenschaltungen liegenden steuerbaren Haupt- und Rückarbeitsventilen, wobei die Spannung zwischen den Gleichstromklemmen des Stromrichters konstant gehalten wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die aus mehreren Wicklungen bestehende Glättungsdrossel für alle Kommutierungsphasen umgangen bzw. ihre stromeinprägende Wirkung kompensiert wird, für die Laststromführung jedoch stromeinprägend gemacht wird, daß die Amplituden der Spannungen zwischen den Wechselstromklemmen durch Pulssteuerung und Umschalten zwischen jeweils an gleicher Wechselstromphase mit gleicher Polung angeschlossenem Haupt- und Rückarbeitsventil und die Frequenz und Phasenlage dieser Spannungen durch Jeweiliges Umschalten von einem Rückarbeitsventil auf ein an einer anderen Phase mit gleicher Polung angeschlossenes Hauptventil in weiten Grenzen geändert werden.
  2. 2. Selbstgeführter Stromrichter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Wechsel- und/oder Gleichrichten mit einer an eine Gleichspannungquelle oder einen -zwischenkreis angeschlossenen Glättungseinrichtung mit einem Glättungskondensator und einer Glättungsdrossel, mit einer Kommutierungseinrichtung, die steuerbare Kommutierungsventile, mindestens einen Kommutierungskondensator und weitere Schaltelemente aufweist, und mit an Wechselstromklemmen angeschlossenen steuerbaren Haupt- und Rückarbeitsventilen, vorzugsweise in Drehstrombrückenschaltung, mit wenigstens einem gemeinsamen Anoden- und einem Kathodenverbindungspunkt der Hauptventile, dadurch gekennzeichnet, daß den steuerbaren Hauptventilen (T21, T23, T25 T14 34 T54) die steuerbaren Rückarbeitsventile (T61 T63 T65, T18, T38' T58) mit einem eigenen Anodenknoten (6) und/oder Kathodenknoten (8) zugeordnet sind, daß die Glättungsdrossel (L) aus vier Wicklungen (P2' ps LBP, LM4) besteht, von denen je eine (Lp2 bzw. LM4) in Jeder Gleichstromleitung liegt, und zwar zwischen dem positiven Gleichstrompol (P) und dem Anodenverbindungspunkt (2) bzw. zwischen dem negativen Gleichstrompol (M) und dem Kathodenverbindungspunkt (4), und jeweils mit einer der anderen beiden ( i bzw. LBP) induktiv gekoppelt ist, daß der Anodenknoten (6) über die Kommutierungseinrichtung (10) und eine (LMA) der anderen beiden Wicklungen mit dem negativen Gleichstrompol (M) und der Kathodenknoten (8) über die Kommutierungseinrichtung(10) und die andere (p) der anderen beiden Wicklungen mit dem positiven Gleichstrompol (P) verbunden ist und daß der Glättungskondensator (C) gleichspannungsseitig vor der Glättungsdrossel (L) zwischen den Gleichstrompolen (P, M) liegt (Fig. 1).
  3. 3. Selbstgeführter Stromrichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlüsse (X, Y) des tommutierungskondensators (Cxy) sowohl mit dem Anoden- und Kathodenknoten (6 und 8) als auch mit dem Anoden- und Kathodenverbindungspunkt ( 2 und 4) über die steuerbaren Kommutierungsventile (TyGs THy; T2X, TX4) verbunden sind, und daß in der Verbindung zwischen dem Anodenknoten (6) und dem Minuspol (M) eine erste Diode (DAG) una in der Verbindung zwischen dem Kathodenknoten (8) und dem Pluspol (P) eine zweite Diode (DHB) vorgesehen ist (Fig. 1).
  4. 4. Selbstgeführter Stromrichter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenknoten (6) und der Anodenverbindungspunkt (2) über eine dritte Diode (D72) verbunden sind und in der Verbindung des Anodenknotens (6) mit der ersten Diode (DAG) eine erste Drossel (LG6) liegt, daß der Eathodenknoten (8) und der Kathodenverbindungspunkt (4) über eine vierte Diode (D49) verbunden sind und in der Verbindung des Kathoderiknotens (8) mit der zweiten Diode (D,) eine zweite Drossel (L8H) liegt (Fig. 1).
  5. 5. Selbstgeführter Stromrichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kommutierungskondensatoren (Cg2, C ) 4H vorgesehen sind,von denen der erste (CG2) mit seiner einen Seite direkt an den Anodenverbindungspunkt (2) und mit seiner anderen Seite an den Verbindungspunkt (G) zwischen der ersten Diode (DAG) und der ersten Drossel (acs) und von denen der zweite (C4H) mit seiner einen Seite direkt an den Kathodenverbindungspunkt (4) und mit seiner anderen Seite an den Verbindungspunkt (H) zwischen der zweiten Diode (DHB) und der zweiten Drossel (D gH) angeschlossen ist, und daß zwischen dem Anodenverbindungspunkt (2) und dem Anodenknoten (6) ein erstes steuerbares Hilfsventil (T26) und zwischen dem Kathodenverbindungspunkt (4) und dem Kathodenknoten (8) ein zweites steuerbares Hilfsventil (T84) liegt (Fig. 6).
  6. 6. Selbstgeführter Stromrichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte und vierte Diode (D72, D49) entsprechend Anspruch 4 eingeschaltet sind (Fig. 6).
  7. 7. Selbstgeführter Stromrichter nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der dritten Diode (D72) eine erste sättigbare Drossel (L67) bzw. in Reihe mit der vierten Diode (D49) eine zweite sättigbare Drossel (L98) liegt.
  8. 8. Selbstgeführter Stromrichter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Wechsel- und/oder Gleichrichten mit einer an eine Gleichspannungsquelle oder einen -zwischenkreis angeschlossenen Glättungseinrichtung mit einem Glättungskondensator und einer Glättungsdrossel, mit einer Kommutierungseinrichtung, die Kommutierungskondensatoren und weitere Schaltelemente aufweist, und mit steuerbaren Hauptventilen, von denen eine erste Gruppe über einen Anodenverbindungspunkt und eine zweite Gruppe über einen Kathodenverbindungspunkt zusammengeschaltet ist und die jeweils kathoden- bzw.
    anodenseitig an Wechselstromklemmen angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hauptventilgruppe eine Rückarbeitsventilgruppe mit steuerbaren Rückarbeitsventilen (T611; T622; T631; T81*i T83*; T85*) mit einem eigenen Anodenknoten (6) bzw. einem eigenen Eathodenknoten (8) zugeordnet ist, daß die beiden Hauptventilgruppen über entgegengesetzt gepolte Diodengruppen an die Wechselstromklemmen (1, 3, 5) angeschlossen sind, daß die Glättungsdrossel (L) aus vier Wicklungen (Lp2 LMA ; LBP, LM4) besteht, von denen je eine (LP2 bzw. X 4) in jeder Gleichstromleitung liegt, und zwar zwischen dem positiven Gleichstrompol (P) und dem Anodenverbindungspunkt (2) bzw. zwischen dem negativen Gleichstrompol (M) und dem Kathodenverbindungspunkt (4), und jeweils mit einer der anderen beiden (LMA bzw. LBP) induktiv gekoppelt ist, daß der Anodenknoten (6) über eine erste Kommutierung drossel (LG6), eine Diode (DAG) und die eine (LMA) der anderen beiden Wicklungen mit dem negativen Gleichstrompol (M) und der Kathodenknoten (8) über eine zweite Kommutierungsdrossel (L8H), eine Diode (DHB) und die andere (LBP) der anderen beiden Wicklungen mit dem positiven Gleichs.trompol (P) verbunden ist, daß jeder Kommutierungsdrossel (LG6, L8H) ein Kommutierungskondensator (CG2 bzw. C4H) zugeordnet ist, wobei der eine derselben am Anodenverbindungspunkt (2) und der andere am Kathodenverbindungspunkt (4) angeschlossen ist, daß ein Glättungskondensator (C) gleichspannungsseitig vor der Glättungsdrossel (L) zwischen den Gleichstrompolen (P,M) liegt, daß Jedem Hauptventil (T21l; T23,; T25'; T1*4; T*4; T5*4) eine Diode (D112; D3,2; D5,2; D41*; D43*; D45*) unmittelbar antiparallel geschaltet ist und daß Jedem Rückarbeitsventil (T61'; T63'; T65'; T1*8; T3*8; T5*8) eine Diode (D1'7; D3'7; D5'7; D91*; D93*; D95*) antiparallel schaltbar ist, obere drei Dioden (D1,7; D3'7; D517 bzw.
    D91*; D93*; D95*) über ein steuerbares Hilfsventil (T76 bzw. T89) mit den Anodenknoten (6) bzw. dem Kathodenknoten (8) verbunden sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS51150025A (en) * 1975-06-18 1976-12-23 Mitsubishi Electric Corp Control system of power
DE2707988A1 (de) * 1977-02-24 1978-08-31 Mitsubishi Electric Corp System und vorrichtung zur stromsteuerung

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