DE3040025C2

DE3040025C2 - Arrangement for the even distribution of the current to the parallel connected semiconductor valves of a rectifier system

Info

Publication number: DE3040025C2
Application number: DE19803040025
Authority: DE
Inventors: Nils Dr. 8521 Uttenreuth Bardahl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-10-23
Filing date: 1980-10-23
Publication date: 1984-01-26
Also published as: DE3040025A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur gleichmäßigen Aufteilung des Stromes in einer Gleichrichteran- ' lage mit Halbleiterventilen, die in Parallelschaltung auf einer ersten Schiene aufgereiht und über je eine >Anschlußleitung mit einer auf einer zur ersten Schiene parallel verlaufenden zweiten Schiene angeordneten Sicherung verbunden sind, durch Unterdrückung des wahrend der Kommutierung auftretenden Stromverdrängungseffektes. The invention relates to an arrangement for uniform Distribution of the current in a rectifier system with semiconductor valves that are connected in parallel lined up on a first rail and each with a> connecting line with one on one to the first rail parallel second rail arranged fuse are connected by suppressing the current displacement effect occurring during commutation.

Der Stromverdrängungseffekt bewirkt, daß die anThe current displacement effect causes the

den Enden der Schienen angeordneten Halbleiterventile einen höheren Strom als die zwischen diesen liegendenthe ends of the rails arranged semiconductor valves have a higher current than those between them

' Halbleiterventile führen. Der Unterschied zwischen diesen Strömen kann bis zu ±20% und mehr betragen. ' Lead semiconductor valves. The difference between these currents can be up to ± 20% and more.

ί Zur Unterdrückung des Stromverdrängungseffektes ist •bereits vorgeschlagen worden, zwischen je zwei Benachbarten Ventilen auf dem zugeordneten Teil der ■Stromschienen, der jeweils den geringeren Strom führt, ein den Magnetfluß verstärkendes Joch anzuordnen, das . derart bemessen ist, daß die Induktion in der durch den zugehörigen Teil der Stromschienen und die Anschluß- -to leitungen gebildeten Masche zu Null wird (DE-PS 12 31 800). Die aus geschichteten Blechen bestehenden Joche sind mit einem Luftspalt ausgestattet, dessen Weite der Schmalseite des Schienenquerschnitts entspricht, und können daher auf die Stromschienen aufgeschoben werden. Die Anzahl der Bleche eines Jochs ist von der Lage des zugehörigen Ventils innerhalb der Parallelschaltung abhängig.ί To suppress the current displacement effect is • has already been proposed between each two adjacent valves on the assigned part of the ■ Busbars, each of which carries the lower current, to arrange a yoke that amplifies the magnetic flux . is dimensioned such that the induction in the through the associated part of the busbars and the connection -to lines formed mesh to zero (DE-PS 12 31 800). Those consisting of layered metal sheets Yokes are equipped with an air gap, the width of which corresponds to the narrow side of the rail cross-section, and can therefore be pushed onto the busbars. The number of sheets one Yoke depends on the position of the associated valve within the parallel connection.

Die Anwendung derartiger Joche stellt einen zusätzlichen Aufwand dar und ist beispielsweise aus Platzgründen und Sicherheitsgründen unzweckmäßig, wenn eine die Halbieiterventile tragende Gleichstromschiene mit zwei die Sicherungen tragenden Wechselstromschienen unter Zwischenlage von Isoliermaterial zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist.The use of such yokes represents an additional effort and is, for example, off For reasons of space and safety, it is inexpedient if a direct current rail carrying the semi-conductor valves with two AC busbars carrying the fuses with an interlayer of insulating material is combined into one structural unit.

in dem Buch »Grundlagen der Leistungselektronik« von K. Heumann, B. G. Tcubner, Stuttgart, 1975, Seiten 43 und 44 wird zur Lösung des vorstehenden Problems vorgeschlagen, den einzelnen Gleichrichtern entsprechend bemessene Induktivitäten in Reihe zu schallen Von diesem Grundgedanken wird auch in der vorliegenden Erfindung Gebrauch ge.nacht. Dabei ist aber von der Erkenntnis ausgegangen, daß die Anbringung von Induktivitiiten, etwa auf den Anschlußleitungen der Gleichrichter, nicht nur einen zusätzlichen Aufwand erfordert, sondern solche auf lösbare Zuleitungen aufschiebbare Induktivitäten beim Auswechseln des betreffenden Bauelements auch leicht verloren gehen können.In the book "Fundamentals of Power Electronics" by K. Heumann, BG Tcubner, Stuttgart, 1975, pages 43 and 44, it is proposed to solve the above problem to emit inductances corresponding to the individual rectifiers in series Invention use ge.nacht. It is based on the knowledge that the attachment of inductivities, for example on the connecting lines of the rectifier, not only requires additional effort, but such inductivities that can be pushed onto detachable supply lines can easily be lost when the component in question is replaced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stromübergang im Kommutierungszeitpunkt auf besonders einfache Weise zu verbessern. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anschlußleitungen selbst als Schleifen mit unterschiedlicher, von den Enden der Reihe zur Mitte der Reihe hin abnehmender Weite geformt sind.
">. Die aus den Anschlußleitungen gebildeten Schleifen "wirken als den Halblejterventilen vorgeschaltete Induktivitäten, die durch Änderung der Schleifenweite in einfacher Weise auf die jeweils erforderliche Größe abstimmbar sind.The invention is based on the object of improving the current transfer at the time of commutation in a particularly simple manner. According to the invention, this object is achieved in that the connecting lines themselves are shaped as loops with different widths decreasing from the ends of the row to the middle of the row.
">. The loops formed from the connecting lines" act as inductances connected upstream of the semiconductor valves, which can be easily adjusted to the required size by changing the loop width.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.On the basis of an embodiment shown in the drawing, the invention is described below explained in more detail.

Jn Fig. 1 lind zwei parallel zueinander verlaufende, durch eine Isolierschicht. 3 voneinander getrennte Sammelschienen 1 und 2 dargestellt. Die Schiene 1 trägt eine Reihe von ungesteuerten oder gesteuerten Halbleiterventilen 4, während auf der Schiene 2 je eine oder zwei den Halbleiterventilen vorgeschaltete Sicherungen 6 angeordnet sind. Die einem Halbleitervcntil vorgeschalteten beiden Sicherungen sind durch Laschen 7 miteinander verbunden. Mittels Anschlußleitungen 5 ist die Verbindung der Laschen mit je einem Halbleiterventil hergestellt.In Fig. 1 there are two parallel to one another, through an insulating layer. 3 busbars 1 and 2 separated from one another are shown. The rail 1 carries a number of uncontrolled or controlled semiconductor valves 4, while on the rail 2 each one or two fuses 6 connected upstream of the semiconductor valves are arranged. That of a semiconductor valve The two upstream fuses are connected to one another by tabs 7. Using connecting lines 5 the connection of the lugs is made with one semiconductor valve each.

Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, sind die Anschlußleitungen 5 nach Art von Schleifen ausgebildet, die betriebsmäßig als den Halbleitei ventilen vorgeschaltete Induktivitäten wirken. Die Weite der Schleifen hängt von der Lage des Halbleiterventils auf der Sammelschiene 1 ab. Die in Fig.2 dargestellte Schleife großer Weite entspricht einer hohen Induktivität, die beispielsweise für die an den Enden der Schienen angeordneten Halbleiterventile erforderlich ist. Die Induktivität der in F i g. 3 dargestellten Schleife ist gering und beispielsweise für die in der Mitte der Schiene liegenden Halbleiterventile erforderlich. Durch die den unterschiedlichen Weiten der Schleifen entsprechenden unterschiedlichen Induktivitäten lassen sich die Kommutierungszeiten der Halbleiterventile derart beeinflussen, daß alle Halbleiterventile den gleichen Strom übernehmen.As the F i g. 2 and 3 show, the connection lines 5 are formed in the manner of loops, the operationally as the semiconductor valves upstream Inductors act. The width of the loops depends on the position of the semiconductor valve on the busbar 1 from. The large-width loop shown in FIG. 2 corresponds to a high inductance, for example is required for the semiconductor valves arranged at the ends of the rails. The inductance of the in F i g. 3 shown loop is small and for example for those lying in the middle of the rail Semiconductor valves required. By corresponding to the different widths of the loops different inductances can be the commutation times influence the semiconductor valves in such a way that all semiconductor valves have the same current take over.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

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Claim:

Arrangement for the even distribution of the current in a rectifier system with semiconductor valves, which are lined up in parallel on a first rail and each have a connection line with a fuse arranged on a second rail running parallel to the first rail are connected by suppressing the current displacement effect that occurs during commutation, thereby gekennz'e i c h η e t that the connecting lines (5) as Loops with different widths that decrease from the ends of the row to the middle of the row are shaped.