DE3029703A1

DE3029703A1 - Star-delta supply switching system - uses separate sets of semiconductor switcher for star and delta switching routes

Info

Publication number: DE3029703A1
Application number: DE19803029703
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 8000 München Kratzmair
Original assignee: Schaltbau GmbH
Current assignee: Schaltbau GmbH
Priority date: 1980-08-06
Filing date: 1980-08-06
Publication date: 1982-03-11

Abstract

The star to delta switching system can use e.g. three secondary windings (9,10,11) of a mains transformer connected to a load (12) and to a set of semiconductor switching devices (13) for star connection. Another set of semiconductor switching devices (14) can be used for delta connection. In a further system, the three phase supply is connected to the three primary windings of a load transformer with connections to a set of semiconductor switches for delta connection. The set of semiconductor switches for star connections is connected to the other ends of these windings. The delta switches are connected across only a part of the primary windings.

Description

Verfahren zur Überführung dreiphasiger Last- oder SpeiseschaltungenProcedure for transferring three-phase load or supply circuits

von der Sternschaltung in die Dreieckschaltung und Schaltung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überführung dreiphasiger Last-oder Speiseschaltungen von der Sternschaltung in die Dreieckschaltung oder umgekehrt mit Hilfe von über Anschnittsteuerungen betätigten Halbleiterstellern.from star connection to delta connection and switching to implementation of the method The invention relates to a method for transferring three-phase Load or supply circuits from the star connection to the delta connection or vice versa with the help of semiconductor actuators operated via gate controls.

Es ist bereits bekannt, in Stern-Drei eck-Schaltungen anstatt der herkömmlichen elektromechanischen Schaltmittel, wie Schütze und dergleichen, Halbleitersteller, wie antiparallele Thyristoren oder Triacs,zum Überführen von einen Schaltzustand in den anderen zu verwenden. Auch mit Halbleiterstellern war es nicht bekannt, den übergang von dem einen Schaltzustand in den anderen stetig zu vollziehen und damit Strom- oder Spannungssprünge am Netz oder an der Last zu vermeiden.It is already known in star-triangle circuits instead of the conventional electromechanical switching devices such as contactors and the like, semiconductor actuators, such as anti-parallel thyristors or triacs, for transferring a switching state to use in the other. Even with semiconductor manufacturers it was not known to the transition from one switching state to the other to be carried out continuously and thus Avoid current or voltage jumps on the network or on the load.

Weiterhin war es mit den bekannten Schaltverfahren nicht möglich, konstante Zwischenzustände zwischen den beiden Schaltzuständen einzustellen.Furthermore, it was not possible with the known switching methods to set constant intermediate states between the two switching states.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl den mit Strom- und Spannungssprüngen behafteten Übergang von dem einen in den anderen Endzustand zu vermeiden, als auch die Einstellung von Zwischenzuständen zwischen den beiden Endzuständen zu ermöglichen.The invention is based on the object, both with power and Tension jumps afflicted transition from one end state to the other avoid, as well as the setting of intermediate states between the two end states to enable.

Gemäß der Erfindung gescnieht dies dadurch, daß mit der Anschnittsteuerung in jeder Halbwelle beide Betriebszustände mit sich ändernder zeitlicher Verteilung eingestellt werden, wobei die Einstellung durch Aussteuerung derjenigen Gruppe von Halbleiterstellern vorgenommen wird, deren Betätigung zur höheren Ausgangsspannung an der Last führt, während die jeweils andere Gruppe mindestens nahezu voll ausgesteuert ist.According to the invention, this is done by using the gate control in each half-wave both operating states with changing temporal distribution can be set, the setting by controlling that group of Semiconductor controllers are made, the actuation of which leads to a higher output voltage at the load, while the other group is at least almost fully controlled is.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, in einer Vielzahl aufeinanderfolgender Halbwellen die anteilige Dauer des Ausgangszustandes in jeder Halbwelle langsam zu vermindern und die anteilige Dauer des Zielzustandes ebenso zu erhöhen. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es auch, für jede Halbwelle die relative Dauer der beiden Schaltzustände festzulegen und damit die Zwischenzustände zwischen den beiden Endzuständen stationär einzustellen.With the method according to the invention it is possible in a large number successive half-waves the proportional duration of the initial state in each Half-wave to reduce slowly and the proportional duration of the target state as well to increase. The method according to the invention also allows the determine the relative duration of the two switching states and thus the intermediate states to be set stationary between the two end states.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, die Spannung an der Last ausgehend vom Zustand höchster Spannung bis zum Faktor V 7zu vermindern, ohne den ungünstigen Verlauf des Kosinus g in Kauf nehmen zu müssen, der mit der Verwendung einer herkömmlichen Stromrichtersteuerung zur Spannungsverminderung verbunden ist.Another advantage of the procedure is that it reduces the tension on the Reduce the load from the state of the highest voltage to a factor of V 7 without having to accept the unfavorable course of the cosine g with the use a conventional converter control is connected to reduce the voltage.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß bei z. B. geforderter konstanter Leistung aus einem speisenden Transformator und beim Wechsel von höheren Spannungen und niedrigeren Strömen zu niedrigeren Spannungen und höheren Strömen der Transformator mit einer kleineren Typenleistung ausgelegt werden kann, als bei Reduzierung der Spannung mit einer herkömmlichen Stromrichtersteuerung.Another advantage of the method according to the invention is therein too see that at z. B. required constant power from a feeding transformer and when changing from higher voltages and lower currents to lower voltages and higher currents, the transformer is designed with a lower type rating than when reducing the voltage with a conventional converter control.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung zur Durchführung des Verfahrens, wie es vorstehend beschrieben ist, bei der erfindungsgemäß die mindestens nahezu voll ausgesteuerte Gruppe mit derart veränderten Abgriffen an die zugehörigen Wicklungen gelegt ist, daß sich gegenüber dem Anschließen an den unveränderten Abgriffen eine verminderte Lastspannung ergibt. Dabei ist der Halbleitersteller für die Sternschaltung immer an der vollen Windungszahl und der Halbleitersteller für die Dreieckschaltung immer an einem Abgriff angeschlossen, gleichgültig, ob von der Erfindung speiseseitig oder lastseitig Gebrauch gemacht wird, weil auch der Transformator seine Funktion wechselt.Another object of the invention is a circuit for implementation of the method, as described above, in which according to the invention the at least Almost fully controlled group with such changed taps on the associated Windings that are placed opposite the connection to the unchanged taps results in a reduced load voltage. The semiconductor controller is for the star connection always on the full number of turns and the semiconductor controller for the delta connection always connected to a tap, regardless of whether from the invention on the feed side or use is made on the load side because the transformer also fulfills its function changes.

Beim Netztransformator führt die höhere Sekundärwicklungszahl zur höheren Lastspannung, beim Lasttransformator dagegen führt die niedrigere Primärwicklungszahl, die für die volle Spannung ausgelegt ist, zur höheren Lastspannung.In the case of the mains transformer, the higher number of secondary windings leads to higher load voltage, with the load transformer, on the other hand, the lower number of primary windings leads to which is designed for the full voltage, to the higher load voltage.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die erfindungsgemäße Schaltung erlaubt es, die Spannung an der Last um einen höheren Faktor als zu verändern und dadurch den Anwendungsbereich wesentlich zu vergrößern.The application of the method according to the invention to the inventive Circuit allows the voltage across the load to be changed by a factor greater than and thereby significantly increasing the scope of application.

Die Figuren zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele von Schaltungen nach der Lehre der Erfindung.The figures show exemplary embodiments in a partially schematic representation of circuits according to the teaching of the invention.

Fig. 1 zeigt drei Lastwiderstände 1, 2 und 3, die jeweils mit einer dazwischen gehörigen Halbleiterstellergruppe 4, 5 und 6 im Dreieck geschaltet werden können, während eine weitere Gruppe von Halbleiterstellern 7 die Sternschaltung vornimmt. In der letztgenannten Gruppe von Halbleiterstellern können, wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt, die Halbleitersteller ihrerseits im Dreieck (Fig. 2), im Stern (Fig.Fig. 1 shows three load resistors 1, 2 and 3, each with a Semiconductor actuator groups 4, 5 and 6 belonging in between are connected in a triangle can, while another group of semiconductor controllers 7 the star connection undertakes. In the latter group of semiconductor controllers, as in the Fig. 2 to 4 shown, the semiconductor plate in turn in a triangle (Fig. 2), in the star (Fig.

3) oder auch als Gleichrichter-Schaltung mit einer im wesentlichen die Stromkurvenform beeinflussenden Drossel 8 (Fig. 4) angeordnet sein. Ebenso wie die Lastwiderstände 1, 2 und 3 nach Fig. 1 können aber auch Wicklungen von Transformatoren im Stern bzw. im Dreieck geschaltet werden.3) or as a rectifier circuit with an essentially the throttle 8 (FIG. 4) influencing the current curve shape. As well as the load resistors 1, 2 and 3 according to FIG. 1 can also be windings of transformers be switched in star or in delta.

Fig. 5 zeigt das Ausführungsbeispiel einer Schaltung, bei der die Sekundärwicklungen 9, 10 und 11 eines Netztransformators, die die Last 12 speisen, für die Sternschaltung mit einer Gruppe von Halbleiterstellern 13 über ihre volle Windungszahl gesteuert werden, während die Gruppe von Halbleiterstellern 14, die die Dreickschaltung erzeugt, immer mindestens nahezu voll ausgesteuert ist und über Abgriffe an eine verminderte Spannung der Sekundärwicklungen angeschlossen ist.Fig. 5 shows the embodiment of a circuit in which the Secondary windings 9, 10 and 11 of a mains transformer that feed the load 12, for the star connection with a group of semiconductor controllers 13 over their full Number of turns are controlled, while the group of semiconductor controllers 14, the the triangle circuit generated, is always at least almost fully controlled and over Taps connected to a reduced voltage of the secondary windings.

Im Gegensatz dazu greifen nach Fig. 6 die Halbleiterstellergruppen an die Primärwicklungen 15, 16, 17 des Lasttransformators ein. Die Halbleitersteller für die Dreieckschaltung 18 liegen dabei an den Abgriffen der Primärwicklungen des Lasttransformators, während die stets mindestens nahezu voll ausgesteuerte Gruppe von Halbleiterstellern 19 für die Sternschaltung mindestens an einer größeren, vorzugsweise an der Gesamtwicklungszahl, der Primärwicklungen liegt.In contrast to this, according to FIG. 6, the semiconductor plate groups act to the primary windings 15, 16, 17 of the load transformer. The semiconductor plate for the delta connection 18 are located at the taps of the primary windings of the Load transformer, while the group that is always at least almost fully controlled of semiconductor controllers 19 for the star connection at least on a larger, preferably on the total number of windings, which is the primary windings.

Claims

Claims for the transfer of three-phase load or feed circuits from star connection to delta connection or vice versa with the help of over Gate controls operated semiconductor controllers, characterized in that with the gate control in each half-wave both operating states with changing temporal distribution can be set, the setting by control those groups of semiconductor controllers is made whose actuation for higher output voltage at the load, while the other group at least is almost fully controlled.

2. Circuit for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the at least almost fully controlled group with such changed Tapped on the associated windings that is opposite to the connection a reduced load voltage results at the unchanged tap.