DE3139340C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingkreis-Wechselrichter mit einem LC-Reihenschwingkreis gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs.

Ein beispielsweise durch die DE-OS 28 34 561 bekannter Schwing­ kreis-Wechselrichter dieser Art ist in der Fig. 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 Schwing­ kreis-Wechselrichters liegt eine Gleichspannungsquelle, die beispielsweise die in der Fig. 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 Hochspannungstrans­ formator 2 liegt.

Der LC-Reihenschwingkreis des in der Fig. 1 dargestellten Schwingkreis-Wechselrichters besteht aus der Kapazität 1 und einer Gesamtinduktivität, die sich aus der Summe der Streu­ induktivität des Hochspannungstransformators 2 und der Zulei­ tungsinduktivität 18 zusammensetzt. Die erforderliche Schwing­ induktivität ist lastabhängig und muß um so kleiner sein, je größer die Wechselrichterleistung ist. Vor allem bei großen Wechselrichterleistungen kann es bei einem Schwingkreis-Wechsel­ richter gemäß der Fig. 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 Fig. 1, die Last räumlich entfernt vom Wechselrichter angeordnet ist (Einkessel- Röntgengenerator) und ein längeres Kabel zwischen dem Wechselrichter und der Last erforderlich ist.

In der DE-OS 25 59 063 ist ein Schwingkreis-Wechselrichter mit einem Transformator mit Mittelanzapfung und einem einzigen Schaltelement beschrieben, bei dem eine Impedanzanpassung durch Verwendung eines Zwischentransformators zwischen dem Wechselrichter und der Impedanz erfolgt. Dieser Schrift ist jedoch nicht entnehmbar, wie die Leitungsinduktivität und damit die gesamte Schwinginduktivität niedrig gehalten werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingkreis- Wechselrichter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Leitungsinduktivität sehr klein ist, so daß die gesamte Schwinginduktivität bei großen Wechselrichterleistungen niedrig gehalten werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebene Ausbildung. 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 Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Fig. 2 sind mit dem Schwingkreis-Wechselrichter gemäß Fig. 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 Bau­ elemente 16 und 17 speist. Der Hochspannungstransformator 23 mit den nachgeschalteten Komponenten liegt wieder im Kessel 15.

Die Leitungsinduktivität L _L der Leitungen zwischen der Sekundär­ wicklung 21 des Zwischentransformators 19 und der Primärwicklung 22 des Hochspannungstransformators 23 wird mit dem Wert in den Schwingkreis transformiert und somit ver­ nachlässigbar klein. ü₁ 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 Fig. 1 nicht wesentlich, da der 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 Gesamtinduktivität niedrig gehalten werden.

Claims (1)

1. Schwingkreis-Wechselrichter mit einem LC-Reihenschwingkreis (1, 2 bzw. 1, 19), der durch eine Schaltvorrichtung (4 bis 7) mit periodisch wechselnder Polarität an eine Gleichspannungsquelle anschaltbar ist und der einen Hochspannungstransformator (2 bzw. 23) speist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hochspannungstransformator (23) ein Zwischen­ transformator (19) vorgeschaltet ist, dessen Primärwicklung (20) in unmittelbarer Nähe der Schwingkreiskapazität (1) angeordnet ist und der seine Primärspannung auf eine Zwischenspannung hochtransformiert, die die Primärspannung des von dem Schwingkreis-Wechselrichter räumlich entfernten Hochspannungstransformators (23) bildet, an dessen Sekundärwicklung (24) die Lastspannung abgegriffen ist, und wobei das Übersetzungsverhältnis des Zwischentransformators (19) so gewählt ist, daß die in den Schwingkreis transformierte Leitungsinduktivität der Leitungen zwischen der Sekundärwicklung (21) des Zwischentransformators (19) und der Primärwicklung (22) des Hochspannungs­ transformators (23) vernachlässigbar klein wird.