DE3027280A1

DE3027280A1 - Thyristorgesteuerter loeschkreis fuer wechselrichter

Info

Publication number: DE3027280A1
Application number: DE19803027280
Authority: DE
Inventors: Rudi Redmer
Original assignee: VSR MARTIN ENG GmbH
Current assignee: VSR MARTIN ENG GmbH
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1982-02-11

Description

THYRISTORGESTEUFRTER LöSCHKREIS FüR WECHSELRICHTER.
Die Erfindung betrifft einen thyristorgesteuerten Löschkreis für Wechselrichter mit zwischen Zuleitungen für die Betriebsspannung liegenden Lastthyristoren.
Die bisher bekannten Wechselrichter weisen meist Löscheinrichtungen auf, die aus einer zwischen den beiden Zuleitungen für die Lastthyristoren liegenden Brückenschaltung mit 4 Thyristoren bestehen, wobei ein Löschkondensator die Brückendiagonale bildet (DOS 25 41 700). Zur Löschung der Lastthyristoren werden die jeweils diagonal liegenden Thyristoren der Brücke gezündet und laden den die Brückendiagonale bildenden Kondensator um, sodass ein kurzer Stromimpuls entsteht. Dieser bewirkt mittelbar oder unmittelbar die Löschung der zwischen den *** Thyristorgesteuerter Löschkreis *** beiden Versorgungsleitungen liegenden Lastthyristoren.
Die Löschsicherheit zu verbessern und den Schaltaufwand zu verringern hat sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht.
Sie Löst diese Aufgabe dadurch, dass in jeder der beiden Zuleitungen für die Lastthyristoren eine Drosset angeordnet ist, deren Eingänge durch zwei in Serie geschaltete Löschkondensatoren und deren Ausgänge durch zwei in Serie geschaltete Thyristoren verbunden sind, wobei die Serienpunkte der Löschkondensatoren und der Löschthyristoren verbunden sind.
Der VorteiL dieser Anordnung Liegt einmal darin, dass nur noch zwei Löschthyristoren benötigt werden, Weiterhin wirken die Löschkondenstoren wie in einer ParalleLschaltung, weil bei Zündung von einem der Lóschthyristoren gleichzeitig der eine Löschkondensator über die jeweils zugeordnete Drossel entLaden, der andere Kondensator aber über die gleiche Drossel aufgeladen wird. Die beiden Ströme ergeben somit den doppelten Spannungsabfall an der zugeordneten Drossel, sodass dadurch der Haltestrom der Lastthyris-toren unterschritten wird und diese gelöscht werden. 8eide Löschkondensatoren haben -obwohl in Serie geschaLtet- zusammen also die gleiche Wirkung- wie der Ldschkonden-sator bei den bekannten Einrichtungen.
Darüberhinaus i-st die erfindungsgemässe Anordnung auch dadurch verbessert, dass der jeweils eingeschaLtete Löschkondensator die zugeordnete Drossel überbrückt.
Dadurch fliesst nämLich beim Ladungsausgleich auch die in der Drossel gespeicherte magnetischen Energie auf die Löschkondensatoren Eine weitere Verbesserung der Anordnung lasse sich *** Thyristorgesteuerter Löschkreis *** dadurch erreichen, dass die Drosseln auf einer gemeinsamen magnetischen Achse angeordnet sind.
Dadurch wird in der nicht vom Löschstrom durchflossenen Drossel eine Spannung induziert, die die über den Lastthyristoren liegende Betriebsspannung weiter verringert oder sogar eine negative Spannung über den Lastthyristoren erzeugt. Dadurch ist die Löschsicherheit der erfindungsgemässen Anordnung weiter erhöht.
Die Löschbedingung kann noch weiter verbessert werden, wenn Drosseln mit einer Anzapfung verwendet werden, wobei die Llöschthyristoren oder die Löschkondensatoren mit der Anzapfung verbunden sind.
Dadurch wirkt die Drossel nämlich als Autotransformator, an dessen Enden durch den Löschimpuls die Spannung weiter herabgesetzt ist. Damit erhalten auch die Lastthyristoren eine verringerte Spannung.
Da die Wirkung der Anordnung nicht dadurch verbessert werden kann, dass die Spannung über den Lastthyristoren stark ins Negative erhöht ist, werden zweckmässig die Löschkondensatoren und die Drosseln kleiner dimensioniert. Dadurch ist der schaltungstechnische Aufwand gegenüber den bekannten Anordnungen merkbar verringert.
Eine zusätzliche Verbesserung tritt dadurch ein, dass die Drosseln teilweise bifilar gewickelt sind.
Dadurch können die Drosseln ausserhalb der magnetischen Sättigung betrieben werden und weisen deshalb die volle Induktivität auf.
Die schematische Zeichnung, anhand derer die Erfindung erläutert wird, zeigt weitere Einzelheiten der Erfindung.
*** Thyristorgesteue'tr Löscn'kreis *w* Eine Stromversorgung 10 ist über zwei Zuleitungen 101,102 mit -Lastthyristoren 201 bis 206 verbunden, die ein Drehstromnetz R,S,T oder ein beliebiges anderes n-Phasennetz speisen.
In die Zuleitungen sind Drosseln 20,21 an den Schaltpunkten 2000,2001 und 2002,2003 eingesetzt. Eine Serienschaltung von zwei Löschkondensatoren 30,31 ist an den Schaltpunkten 2000,2001, eine Serienschaltung von zwei -Löschthyristoren 40,41 ist an den Schaltpunkten 2002,2003 mit den Zuleitungen 101,102 verbunden. (Auch die Umkehrung ist ßöglich) . An den Serienpunkten 2004,2005 sind die Löschthyristoren und die Löschkondensatoren untereinander verschaltet. Die Zündimpulse für alle Thyristoren werden von einer nicht gezeichneten Steuereinrichtung in der richtigen Reihenfolge in bekannter Weise den Zündelektroden 1000 zugefahrt. F-reilaufdioden 250 bis 255 sind, wie üblich, mit den SchaLtpunkten 2000 und 2001 verbunden.
Die Löschung der jeweils abzuschaltenden Lastthyristoren 201 bis 206 wird in der foLgenden Weise bewirkt: Liegt ein Zündimpuls an der ELektrode 1000 des Löschthyristors 40, -dann wird der Löschkondensator 31 über die Drossel 20 entladen, der Löschkondensator 31 über die Drossel 20 geladen. Beide Kondensatoren verhalten sich hinsichtlich der Drossel 20, als seien sie paraLleL geschaltet. Da durch den Stromftuss in -der Drossel 20 ein Plagnetfeld aufgebaut worden war, bleibt der Thyristor 40 solange Leitend, bis auch dieses Potential abgebaut ist.
Beim nächsten Löschzyklus arbeiten die komplementären Schaltungselemente 41,30,21 entsprechend.
Eine Verbesserung der Anordnung Lässt sich dadurch erreichen, dass die Drosseln 20,21 eine magneitsche Achse aufweisen.
*** Thyristorgesteue,^ter Löschkreis **k Durch die daraus folgende transformatorische Kopplung Lässt sich in der jeweils nicht stromdurchflossenen Drossel eine Spannung erzeugen, die die Betriesspannung der Lastthyristoren herabsetzt. Dadurch kann der Spannungsabfall an der stromdurchflossenen DrosseL um etwa die Hälfte herabgesetzt, also die Drossel verkleinert- werden.
Der Effekt Lässt sich noch dadurch erweitern, dass weitere Spulen 23,24 in die Zuleitungen für die Lastthyristoren zugefügt werden.
Die Anordnung aus den Drosseln 20,23 und 21,24 wirkt wie ein Autotransformator und verringert zusätzlich die Betriebsspannungen der Lastthyristoren.
Anstelle der getrennten Spulen kann auch eine einzige Spule mit einer oder mehreren Anzapfungen verwendet werden.
Um zu vermeiden, dass die Drosseln 20,21 in der Sättigung betrieben werden, können diese teilweise bifilar gewickelt sein.

Claims

*** Thyri storgesteue ter Löschkreis s i* PATENTANSPRüCHE 1.; Thyristorgesteuerter Löschkreis für echselrichter mit zwischen Zuleitungen für die Betriebsspannung liegenden Lastthyristoren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in jeder der beiden Zuleitungen (101,102) für die Lastthyristoren (201 bis 206) eine Drossel (20,21) angeordnet ist, deren Eingänge (2000,2001) durch zwei in Serie geschaltete Löschkondensatoren (30,31) und deren Ausgänge (2002,2003) durch zwei in Serie geschaltete Löschthyristoren (40,41) verbunden sind, wobei die Serienpunkte (2004,2005) der Löschkondensatoren und der Löschtthyristoren verbunden sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseln (20,21) auf einer gemeinsamen magnetischen Achse angeordnet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseln (20-23),(21-24) eine Anzapfung (2002,2003) aufweisenn, wobei die Löschthyristoren (40,41) oder aber die Löschkondensatoren (30,31) mit den Anzapfungen (2002,2003) verbunden sind. *** Thyristorgesteuerter Löschkreis ***
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseln (20,21) teilweise bifilar gewickett sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschthyristoren urid die Löschkondensatoren an den Anschaltpunkten (2000,2301) und (2002,2003) vertauscht sind.