DE3108162C2

DE3108162C2 - Statische Scherbius-Kaskade

Info

Publication number: DE3108162C2
Application number: DE3108162A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Hitachi Yoshioka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-03-05
Filing date: 1981-03-04
Publication date: 1983-09-22
Also published as: US4344026A; DE3108162A1; JPS56123796A

Abstract

Bei der erfindungsgemäßen Scherbius-Anordnung ist die Sekundärspannung des Induktionsmotors (3) über einen mehrphasigen Grätz-Vollwellengleichrichter (4), einen Gleichstrom-Zwischenkreis mit einer Glättungsdrossel (5) und einem Schalter (6) und einen Wechselrichter (7) sowie einen Transformator (8) auf die Primärseite des Induktionsmotors (3) rückgekoppelt. Zwischen wenigstens zwei wechselspannungsseitige Anschlüsse des Vollwellengleichrichters (4) und den wechselrichterseitigen Anschluß der Glättungsdrossel (5) ist eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (14) und parallel zueinander geschalteten Thyristoren (10S, 10R) geschaltet. Die Thyristoren werden bei einer Betriebsunterbrechung angesteuert. Nach einer vorbestimmten Zeitdauer nach Wiederkehr der Speise-Wechselspannung wird die Zufuhr der Steuerimpulse zu den Thyristoren beendet. Damit lassen sich Überspannungen unterdrücken, die im Augenblick der Wiederkehr der Speisespannung nach einer Betriebsunterbrechung auftreten können.

Description

Fig.5 und 6 Schaltbilder zweier weiterer Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Scherbius-Kaskade.

F i g. 1 zeigt das Schaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen statischen Scherbius-Kas- kade. An die Drehstromspeiseschienen 1 ist über einen Schalter 2 die Primärseite eines Induktionsmotors 3 mit gewickeltem Rotor angeschlossen. Mit dem Motor 3 ist direkt ein Tachogenerator 19 gekuppelt, dessen der erfaßten Motordrehzahl entsprechendes Ausgangssignal einem Di ehzahl-Relais 20 zugeführt ist. Das Drehzahl-Relais 20 wird erregt, wenn die Motordrehzahl eine vorbestimmte Einstellung überschreitet. Die Sekundärseite des Motors 3 ist über einen Schalter 11 an einen dreiphasigen Vollwellen-Gleichrichter 4 mit Grätz-Schaltung angeschlossen, dessen Gleichspannungsseite über einen Gleichstrom-Zwischenkreis an einen Wechselrichter 7 angeschlossen ist. Der Gleichstrom-Zwischenkreis enthält eine Glättungsdrossel 5 und einen mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Schalter 6. Die wechselspannungsseitigen Anschlüsse des Wechselrichters 7 sind über einen Transformator 8 an die Primärseite des Motors 3 angeschlossen. Der Zündwinkel des Wechselrichters 7 wird darch einen automatischen Impuls-Phasenschieber 9 gesteuert. Der an den Schalter 6 angeschlossene Anschluß der Drosselspule 5 ist ferner über einen Widerstand 14 mit Thyristoren 10/?, 105und 107* verbunden, die ihrerseits an die wechselspannungsseitigen Anschlüsse 4/?, 45 bzw. 47" angeschlossen sind. Der Zündwinkel der jo Thyristoren 10/?, 105 und 1OT wird durch einen Zündregler 13 bestimmt. Ein Spannungswandler 15/4 erfaßt die Wechsel-Speisespannung auf den Speiseschienen 1; sein die erfaßte Spannung wiedergebendes Ausgangssignal ist über einen Vollwellen-Gleichrichter js 155 an ein Unterspannungs-Relais 16 geführt. Ein Stromwandler 17 erfaßi den durch den Wechselrichter 7 fließenden Strom; sein den erfaßten Strom wiedergebendes Ausgangssignal ist auf ein Strom-Relais 18 geführt. Der Impuls-Phasenschieber 9 ist über Schließer 21a und 22a von noch zu beschreibenden Relais 21 und 22 (Fig.2) an eine Steuerspannungsleitung 24 angeschlossen. Der Zündregler 13 ist über den Schließer 23a eines noch zu beschreibenden Relais 23 mit der Steuerspannungsleitung 24 verbunden. Der Startregler ist in F i g. 1 nicht gezeigt.

F i g. 2 zeigt das Schaltbild einer Steuerschaltung. Ein Öffner 66 des mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Schalters 6, ein öffner 166 des Unterspannungs-Relais 16 und ein Öffner 206 des Drehzahl-Relais 20 sind >o parallel zueinander und in Reihe mit einem Relais 21 zwischen die Schienen Aund N einer Steuerspannungsquelle angeschlossen. Der Schließer 21a des Relais 21, ein Öffner 186 des Strom-Relais 18 und ein Relais 22 sind in Reihe zwischen die Schienen fund N geschaltet. Parallel zu der Reihenschaltung aus dem Öffner 186 und dem Relais 22 ist ein Verzögerungs-Relais 23 geschaltet, das die Beendigung der Zufuhr des Steuersignals zu den Thyristoren 10/?, 105, lOTsteuert.

Die Arbeitsweise der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Anordnung wird anhand F i g. 3 erläutert.

Es sei angenommen daß der von der Scherbius-Anordnung gesteuerte Induktionsmotor 3 mit der Drehzahl N\ umläuft und der mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Schalter 6 und der Schalter 11 geschlossen sind. In diesem Zustand ist das Relais 21 nicht erregt, weil der Öffner θο Hes Schalters 6, der Öffner 166 des Unterspannungs-Relais 16 und der öffner 20 des Drehzahl-Relais 20 offen oder ausgeschaltet sind. Das Relais 22 und das Verzögerungs-Relais 23 sind ebenfalls entregt, weil der Schließer 21a des Relais 21 offen ist Demgemäß sind die Schließer 21a, 22a und 23a sämtlich offen.

Es sei nun angenommen, daß die Wechsel-Speisespannung £Ί zur Zeit ii plötzlich unterbrochen wird. Durch diese plötzliche Betriebsunterbrechung wird das Unterspannungs-Relais 16 erregt und sein Öffner 166 wird eingeschaltet Somit wird das Relais 21 erregt und sein Schließer 21a geschlossen. Durch das Schließen des Schließers 21a gelangt ein Schiebe-Befehlssignai zum automatischen Impuls-Phasenschieber 9, so daß der Phasensteuer-Voreilwinkel des Umrichters 7 auf seinen Minimalwert verschoben wird- Durch das Schließen des Schließers 21a wird ferner das Verzögerungsrelais 23 erregt und sein Schließer 23a geschlossen.

Durch das Schließen des Schließers 23a führt der Zündregler 13 den Thyristoren 10/?, 105 und lOTein Gleich-Steuersignal (bzw. Zug aufeinanderfolgender Impulse) zu, so daß diese eingeschaltet werden. Da nun die Thyristoren 10/?, 105 und 1OT .;ingeschaltet sind, wird der Ausgangsstrom beibehaiter.er Höhe der Glättungsdrossel 5 auf die Thyristoren 10/?, 105und 107" verteilt, so daß durch die vorstehend beschriebene Verschiebung ein abrupter Abfall des durcn den Umricbter 7 fließenden Stromes Iv eintritt, bis der Strom Iv zur Zeit ti den Wert Null erreicht. Somit wird zur Zeit h das Strom-Relais angeregt und sein Öffner 186 geschlossen. Durch den geschlossenen Öffner 186 wird das Relais 22 erregt und sein Schließer 22a geschlossen. Bei geschlossenem Schließer 22a blockiert der automatische Impuls-Phasenschieber 9 die Zufuhr der Zündimpulse zum Wechselrichter 7. Der Wechselrichter 7 wird damit ausgeschaltet. Dieser Zustand dauert an, bis die Speise-Wechselspannung E\ auf den Speiseschienen 1 wiederkehrt; dabei nimmt die Motordrehzahl Ngemäß F i g. 3 ab.

Es sei nun angenommen, daß die Betriebsunterbrechung behoben und die Speisespannung <?j zum Zeitpunkt f₃ wiedergekehrt ist. Da die Thyristoren 10/?, 105und lOTzur Zeit f₃ noch durchgeschaltet sind, fließt der Sekundärstrom des Induktionsmotors 3 von der Sekundärwicklung des Motors 3 über die auf der positiven Seite des Vollwellen-Gleichrichters 4 liegenden Dioden, die Glättungsdrossel 5 und den Widerstand 14 zu den Thyristoren 10/?, 105,10T. Daher wird eine im Augenblick der Wiederkehr der Speise-Wechselspannung nach einer plötzlichen Betriebsunterbrechung möglicherweise auftretende Überspannung vollständig unterdrückt und der Motor 3 beschleunigt. Die Drehzahl JVdes Motors 3 beginnt vom Zeitpunkt h an zu steigen (F i g. 3). Erreicht die Motordrehzahl N zur Zeit u den eingestellten vorbestimmten Wert Ns, so wird das Dreh ^£-hl-Relais 20 erregt und sein öffner 206 geöffnet. Die eingestellte Drehzahl Ns wird beispielsweise auf den Minimalweri des Regelbereichs der Scherbius-Kaskade gewählt. Der mit hoher Geschwindigkeit arbeiten de Schalter 6 wird bei einer nur momentanen Betriebsunterbrechung nicht ausgelöst, sein Öffner 6h bleibt daher geöflnet. Zur Zeit h wird das Unterspannungs-Relais 16 entregt und sein öffner 166 geöffnet, Durch das öffnen des Öffners 206 wird das Relais 21 entregt und sein Schließer 21a geöffwet. Hierdurch wiederum wird das Relais 22 entregt und sein Schließer 22a geöffnet. Wenn somit die Schließer 21a und 22a ausgeschaltet sind, beendet der automatische Impuls-Phasenschieber 9 die Voreilwinkelverschiebung und

führt die Zündsteuerung des Wechselrichters 7 wieder aus. Hierbei bleiben die Thyristoren 10/?. 105 und 107 eingeschaltet, weil der Schließer 23;/ des Verzögcrungs-Relais 23 für eine vorbestimmte Zeitdauer Td eingeschaltet bleibt, obwohl der Schließer 21a geöffnet -, wurde. Die Thyristoren 10/?. 105, 107 bleiben für die zusätzliche Zeitdauer Td eingeschaltet, so daß die Drehzahl /V des Motors 3 nicht abnehmen kann, bis der Betrieb des Wechselrichters 7 stabilisiert ist. Nach der begrenzten Zeitdauer Td wird der Schließer 23a des in Verzögerungs-Relais 23 zum Zeitpunkt h geöffnet. Sobald der Schließer 23.1 zum Zeitpunkt t=, geöffnet ist. beendet der Zündregler 13 die Zufuhr der Steuerimpulse zu den Thyristoren 10/?. 105und 107

Anhand F i g. 4 wird beschrieben, wie die Thyristoren ι -, 10/?. 105 und 107 bei Verschwinden der ihnen vom Zündregler 13 zugeführten Steuerimpulse ausgeschaltet werden.

Es sei nun angenommen, daß zum Zeitpunkt r,. zu

Ar*m Α',α Z «·» η r, ■ ■ Γ» η An £ η Λί»η XtJ &f*V\ C*»jc ΠΐΙ Π Π| 1 Π t7C S P j t I tTP Π 1. I

Anschlüssen 4/?. 45und 47des Voilwellengleichrichters 4 und damit die Sekundärspannungen /?. 5 und 7 des Motors 3 die in Fi g. 4(a) gezeigten Pegel haben, die Steuerimpulse den Thyristoren 10/?, 105 und 10 T nicht mehr zugeführt werden. Der Thyristor 105 leitet bis zu ;■> einem der Zeit t~ unmittelbar vorausgehenden Zeitpunkt. Daher wird die Spannung an den Anoden der Thyristoren 10/? bis 107 von einem Pegel, der gleich dem am Anschluß 45 ist, allmählich höher (dick ausgezogene Kurve in Fig. 4(a)). Wenn dann die in Spannung am Anschluß 45 zur Zeit f₆ gleich der am Anschluß 4/? wird, wird der Thyristor 105ausgeschaltet. Somit werden die Thyristoren 10/?, 105, 107"durch die Sekundärspannung des Motors 3 automatisch ausgeschaltet, wenn ihnen vom Zündregler 13 keine i; Steuerimpulse mehr zugeführt werden.

Weil die am Widerstand 14 bei abgeschalteten Thyristoren 10/?. 105. 107 anliegende Spannung allmählich abnimmt (dick ausgezogene Kurve in F i g. 4(b)). nimmt gemäß Fig. 3 der durch den w Wechselrichter 7 fließende Strom Iv allmählich zu. Dieser allmähliche Anstieg des Stromes Iv durch den Wechselrichter 7 bedeutet, daß sich der durch die Glättungsdrossel 5 fließende Strom nicht plötzlich ändert. Hierdurch kann verhindert werden, daß in der ■»> Glättungsdrossel 5 eine Überspannung induziert wird.

Durch das Ausschalten der Thyristoren 10/?, 105, 107 in der oben beschriebenen Weise wird die Scherbius-Anordnung in ihren ursprünglichen Zustand vor dem Auftreten der plötzlichen Betriebsunterbrechung zurückgeführt, so daß sie in normaler Weise arbeitet. Das Strom-Relais 18 vird durch den durch den Wechselrichter 7 fließenden Strom erregt und sein öffner 186 ist geöffnet.

Bei einem Kommutierfehler des Wechselrichters 7 kann ein Überstrom erzeugt werden, durch den der mit hoher Geschwindigkeit ansprechende Schalter 6 ausgelöst wird. Der Schalter 6 wird jedoch automatisch aus seiner ausgelösten Stellung wieder geschlossen, und zwar mittels einer nicht gezeigten Schließstufe, wie sie zu diesem Zweck im allgemeinen vorgesehen wird. Nach dem Wiederschließen des Schalters 6 wird das Relais 21 entregt. wenn der Öffner 166 des Unterspannungs-Relais 16 und der Öffner 206 des Drehzahl-Relais 20 ausgeschaltet sind, so daß die Scherbius-Kaskade nach den oben beschriebenen Funktionsschritten in normaler Weise arbeitet.

Die Drehzahl des Induktionsmotors 3 kann in der oben beschriebenen Weise geändert werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich eine im Moment der Wiederkehr der Speise-Wechselspannung nach einer momentanen Betricbsunterbrpchung auftretende Überspannung vollständig unierdrücken, so daß Kommutierungsfchlcr des Wechselrichters 7 zuverlässig verhindert werden, und dies lediglich dadurch daß zwischen die weehselspannungsseiiigen Eingangsanschlusse des Voilwellengleichrichters 4 und den wechselrichierseitigen Anschluß der Glättungsdrossel 5 eine Reihenschaltung aus dem Widerstand 14 und den Thyristoren 10/?. 105. lOTgeschaltet wird. Unerwünschte Überspannungen, die durch die Wiederkehr der Speise-Wechselspannung nach einer plötzlichen momentanen Betriebsunterbrechung auftreten, lassen sich durch eine einfache Anordnung vollständig ausschließen, ohne daß eine Thyristor-Löschschaltung vorgesehen werden müßte.

Bei der Ausführungsform der Fig. I ist zwischen den

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und die Thyristoren 10/?, 105. 107; die an die wechselspannungsseitigen Anschlüsse AR, 45 bzw. 47" des Voilwellengleichrichters 4 angeschlossen sind, ein einziger Widerstand 14 geschaltet, so daß der Aufbau der Scherbius-Anordnung entsprechend einfach ist.

Erfindungsgemäß kann der Induktionsmotor 3 ohne einen Startwiderstand mit Hilfe des Widerstandes 14 gestartet werden. Diese Betriebsweise wird im folgenden ki. ν beschrieben.

Beim Start des Induktionsmotors 3 wird den Steuerspannungsschienen P und N zunächst eine Steuerspannung zugeführt. Da z'i dieser Zeit der öffner 2OS des Drehzahl-Relais 20 eingeschaltet ist. wird das Relais 21 erregt und sein Schließer 21a geschlossen. Durch den geschlossenen Schließer 21 a des Relais 21 wird das Relais 22 erregt und dessen Schließer 22a geschlossen, da zu dieser Zeit der öffner 186 des Strom-Relais 18 eingeschaltet ist. Wenn der Schließer 22a eingeschaltet ist. blockiert der automatische Impuls-Phasenschieber 9 die Zufuhr der Steuerimpulse zum Wechselrichter 7. Durch den geschlossenen Schließer 21a wird ferner das Verzögerungs-Relais 23 erregt und sein Schließer 23a geschlossen, so daß der Zündregler 13 den Thyristoren 10/?, 105, 107 die Steuerimpulse zuführt. In diesem Zustand der Schaltung werden die Schalter 2, U und 6 eingeschaltet. Somit fließt der Sekundärstrom des Motors 3 von seiner Sekundärwicklung über die auf der positiven Seite des Voilwellengleichrichters 4 liegenden Dioden, die Glättungsdrossel 5 und den Widerstand 14 zu den Thyristoren 10/?, 105. 107. Der Induktionsmotor 3 wird gestartet und beschleunigt. Sobald die Drehzahl N des Motors 3 den vorbestimmten eingestellten Wert Ns erreicht, wird das Drehzahl-Relais 20 erregt und sein Öffner 206 geöffnet. Zu dieser Zeit sind sowohl der Öffner 66 des Schnellschalters 6 und der öffner 166 des Unterspannungs-Relais 16 ausgeschaltet. Sobald daher die Drehzahl N des Induktionsmotors 3 den vorbestimmten Einsf.ellwert Ns erreicht, wird das Relais 21 entregt und sein Schließer 21a geöffnet, so daß das Relais 22 entregt wird. Sobald die Schließer 21a und 22a ausgeschaltet sind, wird der automatische Impuls-Phasenschieber 9 aus seiner Verschiebe- und Blockierfunktion gelöst und es werden nun die Steuerimpulse den Thyristoren des Wechselrichters 7 zugeführt, so daß die Scherbius-Anordnung in ihrer üblichen Weise arbeiten kann. Nach der begrenzten Zeit Td wird das Verzögerungs-Relais 23 ausgelöst und sein Schließer

23;) geöffnet, so dull der /.iindregler 13 den Thyristoren iOk, i05, i07"keine Steuerimpulse mehr zuführt und die Thyristoren 10/?, 105, 107" ausgeschaltet werden. Danach läuft der normale Scherbius-Betrieb ab. Der Induktionsmotor 3 kann also auch durch eine solche Arbeitsweise gestartet werden.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Abwandlung der Ausführungsform der F i g. 1 liegt die Glättungsdrossel 5 in der :, :gativen Gleichspannungs-Ausgangsschiene des Vollwellungleichrichters 4. In diesem Fall sind die wechselspannungsseitigen Anschlüsse 4/?, 45. 47 des Vollwellengleichricluerts 4 an die Anode d.:r Thyristoren 10/?. 105 und lOTangeschlossen. Die Arbeitsweise der Ausführungsform der F i g. 5 ist die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels gemäß F i g. I.

Bei den Ausführungsbeispielen der F i g. I und 5 sind alle wechselspannungsseitigen Anschlüsse 4/?, 45, 47" des Vollwellengleichrichters 4 mit dem wechselrichterseitigen Anschluß der Glättungsdrossel 5 verbunden. Es wird. Der durch den Wechselrichter 7 fließende Strom /v niiiiMii äliiiiich wie beim ersten Ausführungsbeispiei beschrieben ab. Auch die Unterdrückung einer Überspannung im Augenblick der Wiederkehr der Speise-Wechselspannung nach einer Betriebsunterbrechung gleicht der anhand des Ausführungsbeispiels der F i g. 1 beschriebenen.

Erfindungsgemäß sind also wenigstens zwei wechselspannungsseitige Anschlüsse des mehrphasigen Vollwellengleichrichters mit dem wechselrichterseitigen Anschluß der Glättungdrossel über eine einfache Kombination aus Thyristoren und einem Widerstand verbunden, so daß der durch den Wechselrichter bei einer plötzlichen momentanen Unterbrechung der Wechselspannungsspeisung fließende Strom schnell vermindert und eine unerwünschte Überspannung im Augenblick der Wiederkehr der Speise-Wechselspannung nach der Betriebsunterbrechung unterdrückt werden kann. Erfindungsgemäß werden die zum Einlinrt A liccphaltpn r\f*K I IhArcn^nnnnnr.! IntArrlpi'ml'Mnnr

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gen Anschlüsse des Vollwellengleichrichters 4 mit dem wechselrichtcrseitigen Anschluß der Glättungsdrossel 5 verbunden zu werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 6 sind die wechselspannungsseitigen Anschlüsse 4/? und 45 des Vollwellengleichrichters 4 über die Thyristoren 10/?, 105 und den Widerstand 24 mit dem wechselrichterseitigen Anschluß der Glättungsdrossel 5 verbunden. Der Strom beibehaltener Höhe aus der Glättungsdrossel 5 fließt weiter über den Thyristor iQR oder 105, wenn die Speise-Wechselspannung momentan unterbrochen widerstandes vorgesehenen Thyristoren unter Ausnutzung der Sekundärspannung des Induktionsmotors ausgeschaltet. Eine Thyristor-Löschschaltung erübrigt sich daher, so daß die Anzahl der Thyristoren vermindert werden kann. Die erfindungsgemäße Scherbius-Anordnung ist somit einfach aufgebaut und verhindert zuverlässig Kommutierfehler des Wechselrichters im Augenblick der Wiederkehr der Speise-Wechselspannung nach einer plötzlichen momentanen Betriebsunterbrechung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Scherbius-Kaskade mit einem von einer Wechselspannungsquelle (1) gespeisten Induktionsmotor (3), mit einer Diodendrehstrombrückenschal- , tung (4) zum Gleichrichten der Sekundärspannung des Induktionsmotors, mit einem Wechselrichter (7) zum Umrichten der Ausgangs-Gleichspannung der Diodendrehstrombrückenschaltung (4) in eine äquivalente Wechselspannung, die auf die Wechselspannungsquelle rückgekoppelt ist, mit einem die Diodendrehstrombrückenschaltung (4) und den Wechselrichter (7) verbindenden Gleichstrom-Zwischenkreis, mit einer in einer der Gleichstromschieneii des Gleichstrom-Zwischenkreises angeordneten ι j Glättungsdrossel (5), mit einer am wechselrichterseitigen Ende der Glättungsdrossel (5) angeschlossenen Reihenschaltung aus Widerstands- und Thyristoreinrichtungen mit einer Überwachungseinrichtung zur Erfassung voh Betriebsspannungsunterbrechungen der Wechselspannungsquelle, die bei auftretender Spannungsunterbrechung über eine Zündsteueresnrichtung derThyristoreneinrichtung eine Zündsignalspannung zuführt, so daß die Sekundärspannung des Induktionsmotors über die Widerstandseinrichtung kurzgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,

— daß die andere Seite der Reihenschaltung mit zwei wechselspannungsseitigen Anschlüssen j₀ der Diodendrehstrombrückenschaltung (4) verbunden ^;st und

— daß die Zufuhr der Zündsignalspannung nach einer bestimmten Zeit nach Wiederkehr der Betriebswechselspannung-beendet ist.

2. Scherbius-Kaskade nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerstandseinrichtung ein einziger an der Glättungsdrossel (5) angeschlossener Widerstand (14) vorgesehen ist, dessen anderes Ende über zwei Thyristoren mit den wechselspannungsseitigen Anschlüssen verbunden ist.

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Scherbius-Kaskade mit einem von einer Wechselspannungsquelle gespeisten Induktionsmotor, mit einer Diodendrehstrombrückenschaltung zum Gleichrichten der Sekundärspannung des Induktionsmotors, mit einem Wechselrichter zum Umrichten der Ausgangs-Gleichspannung der Diodendrehstrombrückenschaltung in eine äquivalente Wechselspannung, die auf die Wechselspannungsquelle rückgekoppelt ist, mit einem die Diodendreh-Strombrückenschaltung und den Wechselrichter verbindenden Gleichstrom-Zwischenkreis, mit einer in einer der Gleichstromschienen des Gleichstrom-Zwischenkreises angeordneten Glättungsdrossel, mit einer am wechselrichterseitigen Ende der Glättungsdrossel angeschlossenen Reihenschaltung aus Widerstands- und Thyristoreneinrichtungen mit einer Überwachungseinrichtung zur Erfassung von Betriebsspannungsunterbrechungen der Wechselspannungsquelle, die bei auftretender Spannungsunterbrechung über eine Zündsteuerein- 6·> richtung der Thyristoreinrichtung eine Zündsignalspannung zuführt, so daß die Sekundärspannung des Induktionsmotors über die Widerstandseinrichtung kurzgeschlossen isL

Eine derartige Kaskade ist durch die Bull. SEV/ VSE 65 (1974) 2, S. 85 bis S. 96 bekannt. Bei dieser Kaskade sind der Thyristor und der Widerstand in Reihe zwischen die Gleichstromschienen des Gleichstrom-Zwischenkreises geschaltet. In diesem Falle muß eine Löschschaltung vorgesehen werden, um den Thyristor nach einer Betriebswechselspannungsunterbrechung, d. h. nach der Wiederkehr der Betrietewechselspannung, auszuschalten. Eine derartige Löschschaltung beinhaltet im allgemeinen einen Kondensator, einen Löschthyristor und einen Schaltkreis zum Zünden des Löschthyristors. Der Aufbau einer Scherbius-Kaskade mit einer derartigen Löschschaltung verursacht jedoch hohe Kosten. Weiterhin ändert sich beim Ausschalten des Thyristors der durch die Glättungsdrossel fließende Strom abrupt, wodurch die Glättungsdrossel eine Spannung (L ■ ail dt) erzeugt, die mehr als dem Zehnfachen der normalerweise an dem Gbichstrom-Zwischenkreis angelegten Spannung entspricht. Durch diese Überspannung kann der in dem Wechselrichter vorgesehene Thyristor zerstört werden.

Weiterhin ist aus der US-PS 37 25 756 eine Schaltung bekannt, die im Sekundärkreis einer Asynchronmaschine eine halbgesteuerte Drehstrombrückenschaltung aufweist, deren Gleichspannungsseite über einen Widerstand kurzgeschlossen ist. Diese Schaltung wird ausschließlich zurtitromsteuerung in der Sekundärwicklung und somit zur Drehzahlbeeinflussung verwendet und weist zudem auf der Gleichspannungsseite keine Glättungsdrossel auf. Würde man eine derartige Drossel in Reihe mit dem obengenannten Widerstand schalten, so würde an der Verbindungsstelle zwischen Widerstand und Drossel der Spannungspegel infolge der Drossel erhöht, so daß nicht alle Thyristoren ohne eine Löschschaltung gelöscht werden könnten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine statische Scherbius-Kaskade zu schaffen, bei der sich im Augenblick der Wiederkehr der Betriebswechselspannung nach einer plötzlichen Betriebsunterbrechung die auftretende Überspannung bei einfachem und billigem Aufbau unterdrücken läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird auf die Merkmale des Anspruchs 1 verwiesen. In dem Unteranspruch ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung angegeben.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltung wird wegen der Einsparung einer Thyristor-Löschschaltung eine niedrige Anzahl an Bauelementen erreicht, was zu einer Vereinfachung der Fertigung und damit zu niedrigen Kosten führt. Weiterhin ermöglicht diese Schaltung einen sicheren Betrieb, da sich der durch die Glättungsdrossel fließende Strom nicht abrupt, sondern allmählich ändert, falls die für das Ein- und Ausschalten des eine Überspannung unterdrückenden Widerstands vorgesehenen Thyristoren ausgeschaltet werden, und somit eine Beschädigung des in dem Wechselrichter vorgesehenen Thyristors infoige einer Überspannung sicher vermieden werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Scherbius-Kaskade;

Fig. 2 das Schaltbild einer Steuerschaltung für die Anordnung der Fig. 1;

Fig.3 und 4 ein Zeitablauf-Diagramm bzw. Spannungsverlaufsdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung der F i g. 1 und 2 und