DE2913382C2 - Method and arrangement for operating the extinguishing device of an asymmetrical, half-controlled single-phase bridge circuit - Google Patents

Method and arrangement for operating the extinguishing device of an asymmetrical, half-controlled single-phase bridge circuit

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DE2913382C2 DE19792913382 DE2913382A DE2913382C2 DE 2913382 C2 DE2913382 C2 DE 2913382C2 DE 19792913382 DE19792913382 DE 19792913382 DE 2913382 A DE2913382 A DE 2913382A DE 2913382 C2 DE2913382 C2 DE 2913382C2
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Description

eine in seine Durchlaßrichtung gepolte Blockdiode BDI1 BD 2 an die Sekundärwicklung des Transformators angeschlossen ist, eine Löscheinrichtung zum Zwecke des Betriebes mit Sektorsteuerung zugeordnet Die nichtsteuerbaren Stromrichterventile der Brücke sind mit D1 und D 2 bezeichnet a block diode BD I 1 BD 2 polarized in its forward direction is connected to the secondary winding of the transformer, assigned to a quenching device for the purpose of operation with sector control. The non-controllable converter valves of the bridge are designated D 1 and D 2

Die Löscheinrichtung für das Stromrichterventil HTi besteht aus der ihm parallelgeschalteten Reihenschaltung eines Löschthyristors LTi und eines Löschkondensators CL1, die Löscheinrichtung für das Stromrichterventil HT2 besteht aus der ihm parallelgeschalteten Reihenschaltung eines Löschthyristors LT2 und eines Löschkondensators CL 2. Die Löschkondensatoren CLI1 CL 2 sind gsmeinsam an der mit dem Transformator verbundenen Seite der Blockdioden BD1 und BD 2 angeschlossen, während die Verbindungspunkte zwischen Löschkondensator CL 1 bzw. CL 2 und Löschthyristor LTi bzw. LT2 jeweils über eine Ladediode LD i bzw. LD 2 und einen gemeinsamen WHerstand Rl mit der Sekundärwicklung des Transformators SP 2 verbunden sind. Ein Speicherkondensator C3 ist an die jeweiligen Verbindungspunkte zwischen Blockdiode BDX bzw. BD 2 und steuerbarem Stromrichterventil HTi bzw. HTl angeschlossen. Die Verbindungspunkte zwischen dem Löschkondensator CL 1 bzw. CL 2 und dem Löschthyristoi LTi bzw. LT2 der einen Brücken hälfte sind jeweils mit dem Verbindungspunkt zwischen der Blockdiode BD 2 bzw. BD i und dem steuerbaren Stromrichterventil HT2 bzw. HTi der anderen Brükkenhälfte über eine in Durchlaßrichtung des jeweiligen Stromrichterventils HTi bzw. HT2 gepolte Koppeldiode KD i bzw. KD 2 verbunden. The quenching device for the converter valve HTi consists of a series connection of a quenching thyristor LTi and a quenching capacitor CL 1 connected in parallel to it, the quenching device for the power converter valve HT2 consists of a series connection of a quenching thyristor LT2 and a quenching capacitor CL 2 connected in parallel. The quenching capacitors CL I 1 CL 2 are gsmeinsam connected to the side of the block diodes BD 1 and BD 2 connected to the transformer, while the connection points between the quenching capacitor CL 1 or CL 2 and the quenching thyristor LTi or LT2 each have a charging diode LD i or LD 2 and a common WHerstand Rl the secondary winding of the transformer SP 2 are connected. A storage capacitor C3 is connected to the respective connection points between the block diode BDX or BD 2 and the controllable converter valve HTi or HT1 . The connection points between the quenching capacitor CL 1 or CL 2 and the Löschthyristoi LTi or LT2 of one bridge half are each connected to the connection point between the block diode BD 2 or BD i and the controllable converter valve HT2 or HTi of the other bridge half via an in Forward direction of the respective converter valve HTi or HT2 polarized coupling diode KD i or KD 2 connected.

Aus F i g. 1 erkennt man, daß gemäß dem gestrichelt eingezeichneten Strompfad im Betriebsfall die Aufladung des Löschkondensators CL 1 von der Sekundärwicklung des Transformators SP 2 über den Löschkondensator CL1, den gezündeten Löschthyristor LTi, die nicht steuerbaren Stromrichterventile der Brücke II, den Verbraucher M und das nichtsteuerbare Ventil D 2 der Brücke 1 erfolgt Gleichzeitig wird parallel (bei der eingezeichneten Polarität der Sekundärwicklung des Transformators SP2) der Löschkondensator CL 2 über die Ladedioden LD 2 und LD1 sowie den Löschthyristor LTi und weiter wie vorher für den Lade-Strompfad für den Löschkondensator CL 1 beschrieben aufgeladen. From Fig. 1 it can be seen that according to the dashed current path in operation, the charging of the quenching capacitor CL 1 from the secondary winding of the transformer SP 2 via the quenching capacitor CL 1, the ignited quenching thyristor LTi, the non-controllable converter valves of the bridge II, the consumer M and the non-controllable Valve D 2 of bridge 1 takes place at the same time (with the polarity of the secondary winding of transformer SP2 shown) the quenching capacitor CL 2 via the charging diodes LD 2 and LD 1 as well as the quenching thyristor LTi and further as before for the charging current path for the quenching capacitor CL 1 described charged.

Nach der betriebsüblichen Löschung z. B. des vorher den Laststrom führenden steuerbaren Stromrichterventils HT2 durch Zünden des Löschthyristors LT2 und Ent- und Umladung des Löschkondensators CL 2 werden in der folgenden Netzspannungs-Halbschwingung die beiden steuerbaren Stromrichterventile HTX und HT2 gezündet, so daß der Löschkondensator CL 2 in Parallelschaltung mit dem Speicherkondensator C3 auf den Gleichstromverbraucher A/(teil-)entladen wird. Die Strompfade sind in F i g. 2 gestrichelt gezeigt. Die Entladung des Löschkondensators CL 2 erfolgt über die Koppeldiode KD 2, das steuerbare Stromrichterventil HTi, die Brücke II, den Verbraucher M, das steuerbare Stromrichterventil HT2 und die Blockdiode BD 2. Der Speicherkoiidensator C3 entlädt sich auf den Augenblickswert tier Transformatorspannung (das entspricht bei Vollaus^iteuerung ungefähr Null) über das steuerbare Stromrichterventil HTi, die Brücke II, den Verbraucher Mund das steuerbare Stromrichterventil HT2. After the customary deletion z. B. the previously the load current leading controllable converter valve HT2 by igniting the extinguishing thyristor LT2 and discharging and reloading of the extinguishing capacitor CL 2 , the two controllable converter valves HTX and HT2 are ignited in the following mains voltage half-wave, so that the extinguishing capacitor CL 2 in parallel with the Storage capacitor C3 is (partially) discharged to direct current consumer A /. The current paths are shown in FIG. 2 shown in phantom. The discharge of the quenching capacitor CL 2 takes place via the coupling diode KD 2, the controllable converter valve HTi, the bridge II, the consumer M, the controllable converter valve HT2 and the block diode BD 2. The storage capacitor C3 discharges to the instantaneous value of the transformer voltage (this corresponds to Full control approximately zero) via the controllable converter valve HTi, the bridge II, the consumer and the controllable converter valve HT2.

Der Widerstand R1. dient im Betriebsfall (d. h. nach der ErstauHadung), wie zu erkennen ist, nicht als Ladewiderstand. Er kann deshalb entsprechend hochohmig sein und verhindert somit die Entladung der Löschkondensatoren CL i und CL 2 bei Betriebsstörungen und im Lückbetrieb.The resistance R 1 . is not used as a charging resistor during operation (ie after initial charging), as can be seen. It can therefore have a correspondingly high resistance and thus prevents the discharge capacitors CL i and CL 2 from discharging in the event of malfunctions and intermittent operation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

1 2 Netz umgeladen. Diese Betriebsweise bedingt einen Patentansprüche: möglichst niederohmigen (niederohmig «1 Ω, hochoh- mig β 1 kii) Ladewiderstand, in dem trotzdem wegen1 2 Network reloaded. This mode of operation requires a patent claim: as low as possible (low resistance «1 Ω, high resistance β 1 kii) charging resistor, in which nevertheless because of 1. Verfahren zum Betrieb der Löscheinrichtung der verhältnismäßig hohen Ströme und insbesondere einer einen Gleichstromverbraucher speisenden un- 5 beim Anschluß an Netze höherer Frequenz eine besymmetrisch halbgesteuerten Einphasen-Stromrich- trächtliche Verlustleistung entsteht Das hat dazu geterbrücke mit steuerbaren und nichtsteuerbaren führt, daß die löschbare unsymmetrische Brücke in der Stromrichterventilen und einer in der Brückendiago- im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen nalen befindlichen Sekundärwicklung eines Trans- Form, die vorteilhaft zur Verminderung von durch die formators, bei der io Schalttätigkeit der Stromrichterventile bedingten Netzrückwirkungen dient, als 2. Brücke in Stromrichterbrük-1. Method of operating the extinguishing device of the relatively high currents and in particular a un- 5 when connected to higher frequency networks, a symmetrically half-controlled single-phase converter- substantial power loss occurs Converter valves and one described in the Brückendiago- in the preamble of claim 1 nalen located secondary winding of a Trans-Form, which is advantageous for reducing through the formators, in the case of which the power converter valves are operated due to network perturbations, serves as a 2nd bridge in the power converter bridge. — parallel zu jedem steuerbaren Ventil, das je- kenfolgeschaltungen nur in Netzen niedriger Frequenz weils über eine in seine Durchlaßrichtung ge- vorteilhaft einsetzbar ist- parallel to each controllable valve, the sequential circuits only in low frequency networks because it can be used advantageously via one in its forward direction polte Blockdiode an den Transformator ange- ' Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verschlossen ist, eine Reihenschaltung eines Lösch- 15 fahren und eine Anordnung zur Durchführung des Verkondensators und eines Löschthyristors zur fahrens anzugeben, mit denen das Umsetzen von Ver-Zwangskommutierung geschaltet ist, lustleistung im Ladewiderstand stark reduziert werdenPole block diode attached to the transformer , power consumption in the charging resistor can be greatly reduced — die Löschkondensatoren gemeinsam an der mit kann, so daß die löschbare unsymmetrische Brücke auch dem Transformator verbundenen Seite der an Netzen höherer Frequenz (z. B. / = 60 Hz) vorteil-Blockdioden angeschlossen sind, 20 haft einsetzbar ist- The quenching capacitors together with the can, so that the erasable asymmetrical bridge also the transformer side connected to higher frequency networks (z. B. / = 60 Hz) advantageous block diodes are connected, 20 can be used — die Verbindungspunkte zwischen Löschkon- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung für ein Verdensator und Löschthyristor jeweils über eine fahren der eingangs genannten Art gemäß den kenn-Ladediode und einen gemeinsamen Widerstand zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst mit dem Transformator verbunden sind. Eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung dieses- The connection points between Löschkon- This object is achieved according to the invention for a condenser and extinguishing thyristor via a drive of the type mentioned in accordance with the characteristic charging diode and features of claim 1 that characterize a common resistance connected to the transformer. An advantageous arrangement for performing this — ein Speicherkondensator an die jeweiligen Ver- 25 Verfahrens ist im Patentanspruch 2 gekennzeichnet bindungspunkte zwischen Blockdiodc und steu- Der Widerstand dient damit im Betriebsfall nicht erbarem Stromrichterventil angeschlossen ist mehr als Ladewiderstand. Der Widerstand soll entspre-- A storage capacitor to the respective connection 25 method is characterized in patent claim 2 connection points between block diodes and control- The resistor is used so that in the case of operation, the converter valve is connected more than the charging resistor. The resistance should correspond to — die Verbindungspunkte zwischen Löschkon- chend hochohmig ausgebildet vielmehr verhindern, daß densator und Löschtyhristor der einen Brücken- die Löschkondensatoren sich entladen, wenn infolge BO-hälfte jeweils mit dem Verbindungspunkt zwi- 30 gelspringen oder Stromlücken die Löschung ausfällt sehen Blockdiode und steuerbaren Stromrich- und damit verbunden keine Aufladung über dem Lastterventil der anderen Brückenhälfte über eine kreis erfolgt Da die Aufladung der Löschkondensatoin Durchlaßrichtung des Stromrichterventils ren im Betriebsfall nicht über den Widerstand erfolgt gepolte Koppeldiode verbunden sind, und die Umladung der Löschkondensatoren nach dem- The connection points between Löschkon- chend formed high resistance rather prevent that capacitor and quenching thyristor of one bridge - the quenching capacitors discharge if the quenching fails due to the BO half jumping between the connection point or gaps in the current see block diodes and controllable Stromrich- and associated no charging via the load valve of the other half of the bridge via a circle polarized coupling diode are connected, and the charge reversal of the quenching capacitors after — beim gleichzeitigen Zünden der steuerbaren 35 Löschen ebenfalls nicht über den Widerstand und das Stromrichterventile jeweils der nach der Lö- Netz erfolgt, werden die sonst im Widerstand und im schung eines steuerbaren Stromrichterventils Netz dadurch auftretenden Verluste eingespart. Die umgeladene Löschkondensator in Parallelschal- Energie wird statt dessen sogar dem Gleichstromvertung mit dem Speicherkondensator auf den braucher nutzbringend zugeführt. Außerdem ist jeweils Gleichstromverbraucher teilentladen wird, 40 ein Löschkondensator nicht (wie beim niederohmigen- when the controllable 35 extinguishing is ignited at the same time, also not via the resistance and that Converter valves each after the Lö- Netz, the otherwise in the resistance and in the Schung a controllable converter valve network saves occurring losses. the Charged quenching capacitor in parallel energy is instead even usefully fed to the direct current distribution with the storage capacitor on the consumer. In addition, each is DC load is partially discharged, 40 a quenching capacitor is not (as with the low-resistance Ladewiderstand) erst vom Scheitelwert der Transfor-Charging resistance) only from the peak value of the dadurch gekennzeichnet, matorsekundärspannung an bei der Energieaufnahmecharacterized in that secondary voltage is applied to the energy absorption beteiligt, sondern schon vom Augenblickswert iminvolved, but already from the momentary value in the daß die Aufladung eines Löschkondensators im Be- Löschzeitpunkt an. Ferner sind die Löschkondensatoren triebsfall über den Pfad Sekundärwicklung— Lösch- 45 bei der Energieaufnahme nach dem Löschen immer parkondensator — Löschthyristor — Gleichstromver- allel wirksam, so daß auch die Kapazität des Speicherbraucher erfolgt, während die Aufladung des zweiten kondensators vermindert werden kann. Löschkondensators über den Pfad Sekundärwicklung Das Verfahren nach der Erfindung soll anhand einesthat the charging of a quenching capacitor at the time of quenching. Furthermore, the quenching capacitors Drive case via the path secondary winding - extinguishing 45 with the energy consumption after extinguishing always parking capacitor - extinguishing thyristor - direct current all-round effective, so that the capacity of the storage device takes place while the charging of the second capacitor can be reduced. Quenching capacitor via the secondary winding path The method according to the invention is based on a — Löschkondensator — Ladedioden — Löschthyri- in der Zeichnungsfigur dargestellten Ausführungsbeistor-Gleichstromverbrauchererfolgt. 50 spiels näher erläutert werden. Es zeigt- Quenching capacitor - Charging diodes - Quenching thyria - DC consumers shown in the drawing figure. 50 game are explained in more detail. It shows 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens F i g. 1 den Strompfad durch zwei in Folgeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein angeordnete Stromrichterbrücken bei der Aufladung hochohmiger Widerstand (Rl) vorgesehen ist. der Löschkondensatoren im Betrieb und2. Arrangement for carrying out the method F i g. 1 the current path through two in series circuit according to claim 1, characterized in that an arranged converter bridge is provided when charging a high-value resistor (Rl). the quenching capacitors in operation and F i g. 2 den Strompfad durch zwei in Folgeschaltung 55 angeordnete Stromrichterbrücken bei der (Teil-)Entladung eines Löschkondensators.F i g. 2 shows the current path through two converter bridges arranged in series circuit 55 during the (partial) discharge of a quenching capacitor. Beide Zeichnungsfiguren zeigen eine Folgeschaltung zweier unsymmetrisch halbgesteuerter Stromrichter-Both drawing figures show a sequential circuit of two asymmetrically half-controlled power converters Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß brücken I und II, die einen Gleichstromverbraucher M, dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine An- 60 z. B. Fahrmotoren auf einem Triebfahrzeug, speisen. In Ordnung zur Durchführung des Verfahrens. Ein derarti- der Brückendiagonalen der beiden Brücken I und Il ges Verfahren ist in der DE-OS 22 09 293, insbesondere befindet sich jeweils eine Sekundärwicklung von zwei zu Fig. 5, beschrieben. primärseitig aus einem Einphasennetz gespeisten Trans-The invention relates to a method according to bridges I and II, which have a direct current consumer M, the preamble of claim 1 and a 60 z. B. drive motors on a traction vehicle, feed. Okay to carry out the procedure. Such a bridge diagonal of the two bridges I and II ges method is described in DE-OS 22 09 293, in particular there is a secondary winding of two to FIG. 5, respectively. Trans- Die Aufladung der Löschkondensatoren erfolgt bei formatorsSf 1 undSP2.The quenching capacitors are charged with formatorsSf 1 and SP2. der bekannten Einphasenbrücke während des Betriebes 65 Während die steuerbaren Stromrichterventile der über den (Lade)Widerstand. Nach dem Löschen der Brücke II lediglich in konventioneller Anschnittsteuesteuerbaren Stromrichterventile werden die Löschkon- rung betrieben werden, ist bei der Brücke I jedem steudensatoren über den Ladewiderstand und das speisende erbaren Stromrichterventil HT1, HT2, das jeweils überthe known single-phase bridge during operation 65 While the controllable converter valves via the (charging) resistor. After deleting the bridge II only in conventional Anschnittsteuesteuerbaren converter valves which are Löschkon- tion are operated, wherein the bridge I each steudensatoren via the charging resistor and the supplying trollable converter valve HT 1, HT 2, which each have
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