DE3139340A1 - Schwingkreis-wechselrichter - Google Patents

Schwingkreis-wechselrichter

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Manfred Ing Grad Rattner
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
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    • H02M7/505—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
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    • H02M7/523—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with LC-resonance circuit in the main circuit
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    • H02M7/5236—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with LC-resonance circuit in the main circuit the commutation elements being in a push-pull arrangement in a series push-pull arrangement

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Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen
Berlin und München VPA 81 P 5087 DE
Schwingkreis-Wechselrichter
Die Erfindung betrifft einen Schwingkreis-Wechselrichter mit einem LC-Reihenschwingkreis, der durch eine Schaltvorrichtung mit periodisch wechselnder Polarität an eine Gleichspannungsquelle anschaltbar ist und der einen Hochspannungstransformator speist.
Ein beispielsweise durch die DE-OS 28 34 561 bekannter Schwingkreis-Wechselrichter dieser Art ist in der Figur 1 dargestellt. Er weist einen LC-Reihenschwingkreis mit einer Kapazität 1 und einem Hochspannungstransformator 2 auf, dessen Primärwicklung 3 in Reihe mit der Kapazität 1 liegt. Am Eingang des Schwingkreis-Wechselrichters liegt eine Gleichspannungsquelle, die beispielsweise die in der Figur 1 gezeichnete Polarität hat. Der LC-Reihenschwingkreis 1, 2 ist durch eine Schaltvorrichtung aus vier Thyristoren 4 bis 7, die durch Freilaufdioden 8 bis 11 überbrückt sind, wechselweise periodisch an die Pole der Gleichspannungsquelle anschaltbar, so daß sich die Polarität an den Endpunkten 12 und 13 des LC-Reihenschwingkreises 1, 2 periodisch ändert und vom Hochspannungstransformator 2 eine Wechselspannung übertragen wird.
Die Wechselspannung dient bei dem Beispiel zur Speisung einer Röntgenröhre 14, die in einem ölgefüllten Kessel 15 zusammen mit einem Hochspannungs-Glättungs-Kondensator 16 und einem Hochspannungsgleichrichter 17 sowie dem Hochspannungstransformator 2 liegt.
Tp 5 Ler / 15.09.1981
- 2 - VPA 81 P 5087 DE
Der LC-Reihenschwingkreis des in der Figur 1 dargestellten Schwingkreis-Wechselrichters besteht aus der Kapazität 1 und einer Gesamtinduktivität, die sich aus der Summe der Streuinduktivität des Hochspannungstransformators 2 und der Zuleitungsinduktivität 18 zusammensetzt. Die erforderliche Schwinginduktivität ist lastabhängig und muß um so kleiner sein, je größer die Wechselrichterleistung ist. Vor allem bei großen Wechselrichterleistungen kann es bei einem Schwingkreis-Wechselrichter gemäß der Figur 1 schwierig sein, die Schwinginduktivität so klein wie erforderlich zu realisieren, da die Streuinduktivität des Hochspannungstransformators 2 nicht beliebig verkleinert werden kann, ohne daß der Hochspannungstransformator zu groß wird und da die Zuleitungsinduktivität 18 einen erheblichen Anteil an der Gesamtinduktivität ausmacht, vor allem dann, wenn, wie bei dem Beispiel gemäß Figur 1, die Last räumlich entfernt vom Wechselrichter angeordnet • ist (Einkessel-Röntgengenerator) und ein längeres Kabei zwischen dem Wechselrichter und der Last erforderlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingkreis-Wechselrichter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Leitungsinduktivität sehr klein ist, so daß auch die gesamte Schwinginduktivität bei großen Wechselrichterleistungen niedrig gehalten werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Hochspannungstransformator ein Zwischentransforma-tor vorgeschaltet ist, der seine Primärspannung auf eine Zwischenspannung hochtransformiert, die die Primärspannung des Hochspannungstransformators bildet, an dessen Sekundärwicklung die Lastspannung abgegriffen
- 1 - VPA 81 P 5087 DE
ist. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung eines Schwingkreis-Wechselrichters wird die Leitungsinduktivität der Leitungen zwischen der Sekundärwicklung des Zwischentransformators und der Primärwicklung des zweiten Transformators in den Schwingkreis hineintransformiert und dabei reduziert und vernachlässigbar klein.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Figur 2 sind mit dem Schwingkreis-Wechselrichter gemäß Figur 1 gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der Hochspannungstransformator 2 ist durch einen Zwischentransformator 19 ersetzt, dessen Primärwicklung 20 in Reihe mit der Kapazität 1 liegt. Der Zwischentransformator 19 transformiert die Primärspannung auf einen Wert in der Größenordnung von 2 bis 4 kV hoch. Seine Sekundärwicklung 21 ist an der Primärwicklung 22 des eigentlichen Hochspannungstransformators 23 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung 24 die Röntgenröhre 14 über die Bauelemente 16 und 17 speist. Der Hochspannungstransformator 23 mit den nachgeschalteten Komponenten liegt wieder im Kessel 15.
Die Leitungsinduktivität Lr der Leitungen zwischen der Sekundärwicklung 21 des Zwischentransformators 19 und der Primärwicklung 22 des Hochspannungstransformators
LL
23 wird mit dem Wert —5 in den Schwingkreis transfor-
Ü12
miert und somit vernachlässigbar klein, ü- ist dabei das Übersetzungsverhältnis des Zwischentransformators 19. Die auf den Schwingkreis wirkende gesamte· Streuinduktivität der beiden Transformatoren 19 und 23 ändert sich gegenüber der Streuinduktivität des Schwingkreis-Wechselrichters gemäß Figur 1 nicht wesentlich, da der
- X- - VPA 81'P 5087 DE
Zwischentransformator 19 sehr niederinduktiv ausgeführt werden kann. Er kann unmittelbar im Wechselrichter angeordnet werden, so daß die Induktivitäten der Zuleitungen zu seiner Primärwicklung 20 vernachlässigt werden können. Demgemäß kann auch bei großen Leitungen die Gesamtinduktiv!tat niedrig gehalten werden.
2 Figuren :
1 Patentanspruch
L e θ r s θ i t e

Claims (1)

  1. VPA 81 P 5087 DE Patentanspruch
    Schwingkreis-Wechselrichter mit einem LC-Reihenschwingkreis (1, 19), der durch eine Schaltvorrichtung (4 bis 7) mit periodisch wechselnder Polarität an eine Gleichspannung sque He anschaltbar ist und der einen Hochspannungstransformator (23) speist, dadurch gekennzeichnet , daß dem Hochspannungstransformator (23) ein Zwischentransformator (19) vorgeschaltet ist, der seine Primärspannung auf eine Zwischenspannung hochtransformiert, die die Primärspannung des Hochspannungstransformators (23) bildet, an dessen Sekundärwicklung (24) die Lastspannung abgegriffen ist.
DE19813139340 1981-10-02 1981-10-02 Schwingkreis-wechselrichter Granted DE3139340A1 (de)

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