DE3237488A1

DE3237488A1 - Method for precharging commutating capacitors in an invertor having interphase commutation, and a circuit arrangement for carrying out the method

Info

Publication number: DE3237488A1
Application number: DE19823237488
Authority: DE
Inventors: Grzegorz Dr Skarpetowski
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1982-10-09
Filing date: 1982-10-09
Publication date: 1984-04-12
Also published as: DE3237488C2

Abstract

In an invertor having interphase commutation and a DC intermediate circuit, precharging of the commutating capacitors (C1...C6) is carried out in two stages which comprise a charge reversal in a first oscillator circuit, and charging and recharging in a second oscillator circuit. The method permits a rapid, loss-free precharging and achieves a high commutation capability. <IMAGE>

Description

Verfahren zur Vorladung von Kommutierungskondensatoren inProcedure for precharging commutation capacitors in

einem Wechselrichter mit Phasenfolgelsschung und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorladung von Kommutierungskondensatoren in einem Wechselrichter mit Phasenfolgelöschung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.an inverter with phase sequence control and circuit arrangement for carrying out the method The invention relates to a method for summoning of commutation capacitors in an inverter with phase sequence cancellation the preamble of claim 1 and a circuit arrangement for implementation of the procedure.

Aufbau und Wirkungsweise eines solchen Wechselrichters,insbesondere aber auch die Kommutierungsvorgänge bei der Phasenfolgelöschung sind beispielsweise aus der Zeitschrift ETZ-, Bd. 96, 1975, S. 520 ff., bekannt. Das Drehstromsystem am Ausgang des Wechselrichters wird durch zyklisches Zünden und Löschen von Thyristoren, die z.B. in einer Brückenschaltuncr angeordnet sind, aus dem eingeprägten Gleichstrom erzeugt, der entweder von einer Gleichspannungsquelle über einen Gleichstromsteller oder aus einem Wechselspannungsnetz über einen gesteuerten Gleichrichter, sowie einer eine nachgeschaltete Zwischenkreisdrossel in den Wechselrichter eingespeist wird. Zum Löschen der jeweils leitenden Thyristoren werden Kommutierungskondensatoren verwendet, die unter geeigneten Bedingungen beim Betrieb des Wechselrichters auf- und umgeladen werden und sich beim Zünden des nächsten Thyristors einer Kommutierungsgruppe über den vorausgegangenen Thyristor entladen und so seine Löschung erzwingen. Daher wird diese Kommutierungsart auch als Phasenfolgelöschung bezeichnest.Structure and mode of operation of such an inverter, in particular but also the commutation processes during phase sequence deletion are for example from the journal ETZ, vol. 96, 1975, p. 520 ff., known. The three-phase system at the output of the inverter, thyristors are cyclically triggered and extinguished, which are arranged e.g. in a bridge circuit from the impressed direct current generated either from a DC voltage source via a DC power controller or from an alternating voltage network via a controlled rectifier, as well one downstream DC link reactor in the inverter is fed in. Commutation capacitors are used to delete the conductive thyristors used, which occur under suitable conditions when operating the inverter. and are reloaded and when the next thyristor in a commutation group is triggered discharged through the previous thyristor and thus force its extinction. Therefore this type of commutation is also referred to as phase sequence deletion.

Beim Einschalten des Wechselrichters haben die Kommutierungskondensatoren im allgemeinen keine geeignete Kondensatorspannung, um von Beginn an eine sichere Kommutierung der Thyristoren im Wechselrichter zu gewährleisten. Je nach Vorgeschichte ist es möglich, dass einzelne Kommutierungskondensatoren mit falscher Polarität, mit richtiger Polarität, aber zu geringer Kondensatorspannung, oder gar nicht geladen sind.When the inverter is switched on, the commutation capacitors have Generally no suitable capacitor voltage to get a safe one from the start Ensure commutation of the thyristors in the inverter. Depending on the history is it possible that individual commutation capacitors with wrong polarity, with correct polarity, but too low capacitor voltage, or not charged at all are.

Um von Anbeginn eine volle Betriebsbereitschaft des Wechselrichters zu erreichen, ist es zweckmässig, die Kommutierungskondensatoren vor dem Einschalten durch eine Vorladung auf eine zur Kommutierung ausreichende Kondensatorspannung aufzuladen. Nach einem bekannten Verfahren wird die Vorladung mit Hilfe einer zusetzlichen Ladespannungsquelle durchgeführt, die mit den Kommutierungskondensatoren über Widerstände und Entkopplungsdioden verbunden ist. Dies bedeutet einen erhöhten Aufwand für die zusätzliche Spannungsquelle, sowie relativ lange Vorladungszeiten und Verluste, da die Kondensatoraufladung über Widerstände erfolgt.To ensure that the inverter is fully operational right from the start To achieve this, it is advisable to remove the commutation capacitors before switching on by pre-charging to a capacitor voltage sufficient for commutation to charge. According to a known method, the summons with the help of an additional Charging voltage source carried out with the commutation capacitors via resistors and decoupling diodes is connected. This means an increased effort for the additional voltage source, as well as relatively long precharge times and losses, because the capacitor is charged via resistors.

Ein weiteres Vorladungsverfahren, das eine zusätzliche Lade spannungsquelle überflüssig macht ist aus der Druckschrift EP-0 031 118 bekannt. Darin wird zum Antakten des Wechselrichters zunächst der eingeprägte Strom bei gleichzeitiger Erhöhung der Taktfrequenz für die Thyristoren auf kleine Werte begrenzt, bis die Spannung an den Kommutierungskon densatoren eine ausreichende Höhe erreicht hat, um den vollen Thyristorstrom kommutieren zu können. Daran anschliessend werden gemäss vorgegebener Zeitfunktionen der eingeprägte Strom und die Taktfreouenz auf ihre Anfahrwerte erhöht bzw. abgesenkt. Aufgrund der in kleinen Schritten erfolgenden Vorladung wird bei diesem Verfahren eine vergleichsweise lange Anfahrphase für den Wechselrichter benötigt.Another pre-charging process that uses an additional charging voltage source EP-0 031 118 makes it superfluous. It becomes the The inverter initially clocks the impressed current while at the same time increase the clock frequency for the thyristors is limited to small values until the voltage at the Kommutierungskon capacitors has reached a sufficient height to full To commutate thyristor current. Subsequently, according to the specified Time functions, the applied current and the clock frequency are increased to their start-up values or lowered. Due to the subpoena, which takes place in small steps, at this process requires a comparatively long start-up phase for the inverter.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Vorladung der Kommutierungskondensatoren zu schaffen, welches einerseits eine sehr schnelle Vorladuny ermöglicht und andererseits mit geringem Zusatzaufwand in den bekannten Wechselrichterschaltungen realisiert werden kann.The present invention is therefore based on the object of a method to create for the precharge of the commutation capacitors, which on the one hand enables a very fast Vorladuny and on the other hand with little additional effort can be implemented in the known inverter circuits.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei dem eingangs beschriebenen Verfahren die Merkmale gemäss dem Kennzeichen des Anspruchs 1 vorgesehen sind.The object is achieved in that in the case of the initially described Method the features according to the characterizing part of claim 1 are provided.

Die Erfindung macht von der Tatsache Gebrauch, dass in einem Schwingkreis, wie er üblicherweise aus Induktivität und Kondensator gebildet wird, in einfacher und schneller Weise verlustarme Umladungs- und Aufladungsvorgänge durchgeführt und gesteuert werden können und dass aufgrund des Einschwingvorganges der Kondensator eines Schwingkreises, der an eine Gleichspannungsquelle geschaltet wird, auf eine maximale Spannung aufgeladen werden kann, die höher als die Spannung der Quelle ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Wechselrichter innerhalb weniger Schwingkreisperioden seine Betriebsbereitschaft erreicht und durch die hohe Vorladespannung eine hohe Kommutierungsfähigkeit erlangt.The invention makes use of the fact that in an oscillating circuit, as it is usually formed from inductance and capacitor, in a simpler way and carried out fast and low-loss recharging and recharging processes can be controlled and that due to the transient process of the capacitor an oscillating circuit that is connected to a DC voltage source, to a maximum voltage that can be charged, which is higher than the voltage of the source is. This has the advantage that the inverter can operate within a few oscillating circuit periods reached its operational readiness and due to the high precharge voltage a high Obtained commutation capability.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention is based on the drawing in the form of a Exemplary embodiment will be explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Durchfthrung des erfindungsgemässen Vorladungsverfahrens; Fig 2 den zeitlichen Ablauf der Steuerungsvorgänge bei der Durchführung des Verfahrens in einer Schaltungsanordnung gemäss Fig. 1; Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Schaltung nach Fig. 1 mit richtig vorgeladenen Kommutierungskondensatoren; Fig. 4 einen Ausschnitt gemäss Fig. 3 mit falsch vorgeladenen Kommutierungskondensatoren.There are shown: FIG. 1 a circuit arrangement for implementing the inventive Subpoena procedure; 2 shows the timing of the control processes in Implementation of the method in a circuit arrangement according to FIG. 1; Fig. 3 a Section from the circuit according to FIG. 1 with correctly precharged commutation capacitors; 4 shows a section according to FIG. 3 with wrongly precharged commutation capacitors.

In Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet werden kann. Ein Wechselrichter, der im wesentlichen aus Wechselrichterthyristoren T1 .... T6, Wechelrichterdioden D1 .... D6 und Kommutierungskondensatoren C1 .... C6 besteht, speist in einer Brückenschaltung einen dreiphasigen Verbraucher VB, z.B. eine Asynchronmaschine Der Wechselrichter seienerseits wird über zwei Verbindungsleitungen V1 und V2 aus einem Netzstromrichter N mit einem eingeprägten. Strom IZ versorgt. Der Netzstromrichter N kann als gesteuerter Gleichrichter am Wechselspannungsnetz, oder als Gleich- stromsteller am Gleichspannungsnetz mit oder ohne Umgruppierungsmöglichkeit ausgeführt werden und wird am Eingang mit einer Netzspannung NE beaufschlagt. In die eine Verbindungsleitung V1 ist eine Zwischenkreisdrossel LD eingefügt, die zur Glättung des eingeprägten oder Zwischenkreisstromes IZ dient. Im Ausführungsbeispiel ist zwischen den Verbindungsleitungen V1 und V2 eine Freilaufdiode DA in Sperrichtung angeordnet. Parallel zur Freilaufdiode DA ist üblicherweise ein Bremszweig für die Widerstandsbremsung geschaltet, der aus einem Bremswiderstand RB und einem in Serie liegenden Bremsthyristor TB besteht. In die eine Verbindungsleitung V1 ist weiterhin vor der Freilaufdiode ein Schalter TH, z.B. der Zerhacker des Gleichstromstellers, in die andere Verbindungsleitung V2 ist hinter der Freilaufdiode DA ein Schalter TS, z.B. ein Umgruppierungsschalter, eingesetzt, mit welchen beLden Schaltern der Verfahrensablauf bei der Vorladung der Kommutierungskondensatoren C1 .... C6 massgeblich beeinflusst wird. Wird als Netzstromrichter N nicht ein Gleichstromsteller, sondern ein gesteuerter Gleichrichter verwendet, übernehmen dessen Halbleiterelemente die wichtigen Funktionen der Schalter TH und TS sowie der Freilaufdiode DA.In Fig. 1, a circuit arrangement is shown as it is for implementation the inventive method can be used. An inverter that essentially from inverter thyristors T1 .... T6, inverter diodes D1 .... D6 and commutation capacitors C1 .... C6, feeds in a bridge circuit a three-phase consumer VB, e.g. an asynchronous machine The inverter on the other hand, via two connecting lines V1 and V2 from a mains converter N with an embossed. Current IZ supplied. The mains converter N can be controlled as a Rectifier on the AC voltage network, or as a rectifier power controller be carried out on the DC voltage network with or without the possibility of regrouping and a mains voltage NE is applied to the input. In one connection line V1 an intermediate circuit choke LD is inserted, which is used to smooth the impressed or intermediate circuit current IZ is used. In the exemplary embodiment is between the connecting lines V1 and V2 a freewheeling diode DA arranged in the reverse direction. Parallel to the freewheeling diode DA is usually connected to a braking branch for resistance braking, the consists of a braking resistor RB and a series braking thyristor TB. In one connection line V1 there is also a switch in front of the freewheeling diode TH, e.g. the chopper of the DC chopper, into the other connecting line V2 is a switch TS behind the free-wheeling diode DA, e.g. a regrouping switch, used, with which two switches the procedure for the subpoena the commutation capacitors C1 .... C6 is significantly influenced. Used as Mains converter N is not a DC power converter, but a controlled rectifier is used, its semiconductor elements take over the important functions of the switch TH and TS as well as the freewheeling diode DA.

Jeder der Wechselrichterthyristoren T1 .... T6 bildet zusammen mit der zugehörigen Wechselrichterdiode D1 .... D6 einen von wenigstens sechs Brückenzweigen, die zu je drei Brückenzweigen in einer oberen Kommutierungsgruppe (T1, D1; T3, D3; T5, D5) und einer unteren Kommutierungsgruppe 2, D2; T4, D4; T6, D6) zusammengefasst werden können. Zwischen je zwei Brückenzweigen einer Kommutierungsgruppe ist einer der Kommutierungskondensatoren C1 .... C6 ge schaltet.Each of the inverter thyristors T1 .... T6 together with of the associated inverter diode D1 .... D6 one of at least six bridge branches, the three bridge arms each in an upper commutation group (T1, D1; T3, D3; T5, D5) and a lower commutation group 2, D2; T4, D4; T6, D6) combined can be. There is one between every two bridge branches of a commutation group the commutation capacitors C1 .... C6 switched ge.

Beim Betrieb des Wechselrichters werden durch Ansteuern der entsprechenden Wechselrichterthyristoren die Brückenzweige paarweise durchgeschaltet und gelöscht, wobei ein Paar jeweils von einem Brückenzweig der oberen und einem aus der unteren Kommutierungsgruppe in einer Weise gebildet wird, dass durch den Verbraucher VB ein Drehstromsystem fliesst.When the inverter is operated, the appropriate Inverter thyristors, the bridge arms are switched through in pairs and deleted, a pair each from a bridge branch of the upper and one from the lower Commutation group is formed in such a way that the consumer VB a three-phase system flows.

Die einzelnen Phasen des Drehstromsystems werden durch zyklische Vertauschung der angesteuerten Thyristoren innerhalb einer Kommutierungsgruppe erzeugt. Eine mögliche Zündfolge bildet den Zyklus (T1, T2)-(T3, T2)-(T3, T4)-(T5, T4)-(T5, T6)-(Tl, T6), wobei die in einer Klammer zusammengefassten Thyristoren gleichzeitig durchgesteuert sind. Der einzelne, durch den Kommutierungskondensator bewirkte Kommutierungsvorgang ist in der eingangs zitierten Zeitschrift EZT-A ausführlich dargestellt und soll daher nicht weiter beschrieben werden Die Vorladung der Kommutierungskondensatoren Cl .... C6 erfolgt erfindungsgemäss in wenigstens zwei Schritten in einem ersten und zweiten, gesteuerten Schwingkreis. Zur Steuerung der Schwingkreise wird eines der oben aufgeführten, sechs möglichen Paare von Wechselrichterthyristoren ausgewählt. In der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 1 besteht dieses Paar beispielsweise aus den Thyristoren T5 und T6.The individual phases of the three-phase system are cyclically interchanged of the controlled thyristors generated within a commutation group. One possible firing order forms the cycle (T1, T2) - (T3, T2) - (T3, T4) - (T5, T4) - (T5, T6) - (Tl, T6), whereby the thyristors summarized in brackets are activated at the same time are. The individual commutation process brought about by the commutation capacitor is and should be presented in detail in the EZT-A magazine cited at the beginning Therefore, the precharging of the commutation capacitors will not be described further Cl .... C6 takes place according to the invention in at least two steps in a first and second, controlled oscillating circuit. One is used to control the oscillating circuits selected from the above six possible pairs of inverter thyristors. In the circuit arrangement according to FIG. 1, this pair consists, for example, of the thyristors T5 and T6.

Die Kommutierungskondensatoren einer Kommutierungsgruppe sind zu einem geschlossenen Kreis zusammengeschaltet, so dass die Summe aller Kondensatorspannungen in einer Gruppe verschwindet. Gleichzeitig ist dadurch jeder Wechselrichterthyristor in einer Kommutierungsgruppe mit zwei Kommutierungskondensatoren verbunden. Im Falle des ausgewählten Thyristors T5 sind dies die Kondensatoren C3 und C5, beim Thyristor T6 handelt es sich um die Kondensatoren C4 und C6 Die andere Seite der Kondensatoren C3 und C5 ist über zwei Vorladungsdioden DV1 und DV2, und einen gemeinsamen Vorladungsthyristor mit der Verbindungsleitung V2 verschaltet.The commutation capacitors of a commutation group are one closed circuit interconnected so that the sum of all capacitor voltages disappears in a group. This means that every inverter thyristor is also at the same time connected in a commutation group with two commutation capacitors. In the event of of the selected thyristor T5, these are the capacitors C3 and C5, in the case of the thyristor T6 it concerns capacitors C4 and C6 the other side of the capacitors C3 and C5 is via two precharge diodes DV1 and DV2, and a common precharge thyristor connected to the connecting line V2.

Die andere Seite der Kondensatoren C4 und C6 dagegen liegt über zwei Vorladungsdioden DV3 und DV4, und einen gemeinsamen Vorladungsthyristor TV2 an der Verbindungsleitung V1.The other side of capacitors C4 and C6, on the other hand, is over two Precharge diodes DV3 and DV4, and a common precharge thyristor TV2 on the Connection line V1.

Wird zur Vorladung ein anderes Thyristorpaar verwendet, geltee die Ausführungen sinngemäss für andere Kommutierungskondensatoren.If a different pair of thyristors is used for pre-charging, this applies The same applies to other commutation capacitors.

Beim Betrieb des Wechselrichters sind von den drei Kondensatoren einer Kommutierungsgruppe in den Zeiten zwischen den Kommutierungsvorgängen zwei gegenläufig geladen, während der dritte Kondensator weitgehend ungeladen ist. Zwei der drei möglichen Ladezustände sind am Beispiel der oberen Kommutierungsgruppe in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt. In Fig. 3 sind die Kondensatoren C3 und C5 mit der Kondensatorspannung Uo gegenläufig geladen, der Kondensator C1 dagegen ist weitgehend entladen. Diese Ladungskonfiguration ist geeignet für eine Kommutierung von dem durchgeschalteten Thyristor T5 auf den nächstfolgenden Thyristor T1. Bei diesem Kommutierungsvorgang werden C5 umgeladen, C3 entladen und C1 gegenläufig zu C5 aufgeladen, d.h., synchron mit den durchgeschalteten Thyristoren werden auch die Ladungen der Kommutierungskondensatoren einer Gruppe zyklisch vertauscht.When the inverter is running, one of the three capacitors is Commutation group in the times between the commutation processes two in opposite directions charged, while the third capacitor is largely uncharged. Two of the three possible charge states are shown in the example of the upper commutation group in FIG. 3 and Fig. 4 is shown. In Figure 3, capacitors C3 and C5 are at the capacitor voltage Uo charged in opposite directions, the capacitor C1, however, is largely discharged. These Charge configuration is suitable for commutation from the switched through Thyristor T5 to the next thyristor T1. During this commutation process C5 are reloaded, C3 discharged and C1 charged in the opposite direction to C5, i.e. synchronously with the thyristors switched through, the charges on the commutation capacitors are also increased cyclically swapped in a group.

Der Wechselrichterbetrieb beginnt Immer mit der Ansteuerung eines durch die Schaltungsanordnung bestimmten Thyristorpaares, z.B. T5 und T6. Die Kommutierungskondensatoren konnen je nach Vorgeschichte ungeladen, zu wenig geladen oder aber mit einer für die erste Kommutierung nicht geeigneten Polarität geladen sein. Die Vorladung, die vor dem Wechselrichterbetrieb erfolgt, soll die Bereitschaft der Schaltung herstellen. Daher ist das erfindungsgemässe Vorladungsverfahren in zwei Schritte unterteilt In einem ersten Schritt werden falsch gepolte Kondensatoren umgeladen Dazu wird zunächst der Schalter TS geschlossen, während der Schalter TH geöffnet bleibt und damit den Wechselrichter von der Netzspannung NE trennt. Auf diese Weise wird für die Kommutierungskondensatoren der oberen Kommutierungsgruppe, die im Nachfolgenden hauptsächlich betrachtet werden soll, ein erster, steuerbarer Schwingkreis geschaffen, der aus der Zwischenkreisdrossel LD, dem Wechselrichterthyristor T5, den Kommutierungskondensatoren C3 und C5, den Vorladungsdioden DV1 und DV2, dem Vorladungsthyristor TV1, dem Schalter TS und der Freilaufdiode DA gebildet wird. Ein analoger Schwingkreis entsteht für die untere Kommutierungsgruppe.The inverter operation always begins with the control of a thyristor pairs determined by the circuit arrangement, e.g. T5 and T6. The commutation capacitors Depending on the previous history, they can be uncharged, undercharged or with one for the first commutation will not be loaded with suitable polarity. The summons that takes place before the inverter operation, the readiness of the circuit should be established. The precharge method according to the invention is therefore divided into two steps In a first step, incorrectly polarized capacitors are recharged first the switch TS closed, while the switch TH remains open and thus the Disconnects the inverter from the grid voltage NE. This is done for the commutation capacitors of the upper commutation group, which are mainly considered in the following is to create a first, controllable resonant circuit that consists of the intermediate circuit choke LD, the inverter thyristor T5, the commutation capacitors C3 and C5, the Pre-charge diodes DV1 and DV2, the pre-charge thyristor TV1, the switch TS and the Freewheeling diode DA is formed. An analog resonant circuit is created for the lower one Commutation group.

Der zeitliche Steuerungsablauf der verschiedenen Ventile in den Schwingkreisen für die verschiedenen Verfahrensschritte 1, 2 und 1', 2' ist in Fig. 2 zusammen mit den möglichen Zwischenkreisströmen IZ dargestellt. Werden beispielsweise im ersten Schritt 1 Kommutierungskondensatoren mit falscher Polung über den ersten Schwingkreis umgeladen, werden zum Zeitpunkt t der Schalter TS geschlossen und die Thyristoren TV1 und T5 zur selben Zeit durch einen Steuerimpuls gezündet. Dann gehen diese drei Schaltelemente vom nichtleitenden in den leitenden Zustand, was in Fig. 2 als Uebergang von 0 auf 1 gekennzeichnet ist. Der Umladevorgang erfolgt naturgemäss nur in einer Richtung, die durch die im Schwingkreis liegenden Ventile festgelegt ist und bricht daher automatisch ab. Die Dauer des Umladevorganges bestimmt sich nach der bekannten Schwingkreisformel aus den elektrischen Werten der Zwischenkreisdrossel LD und der Kommutierungskondensator.en C3 und C5. Da die Gleichspannungsquelle durch den Schalter TH vom Wechselrichter getrennt ist, ist der Zwischenkreisstrom IZ bei diesem Schritt 1 identisch mit dem Umladestrom der Kommutierungskondensatoren in Form einer Stromhalbwelle.The timing of the various valves in the oscillating circuits for the various process steps 1, 2 and 1 ', 2' is shown in FIG. 2 together shown with the possible intermediate circuit currents IZ. For example, in first step 1 commutation capacitors with wrong polarity over the first The oscillating circuit is reloaded, the switch TS is closed at time t and the Thyristors TV1 and T5 triggered at the same time by a control pulse. Then go these three switching elements from the non-conductive to the conductive state, which is shown in Fig. 2 is marked as a transition from 0 to 1. The reloading process takes place naturally only in one direction, which is determined by the valves in the resonant circuit is and therefore terminates automatically. The duration of the reloading process is determined according to the well-known resonant circuit formula from the electrical values of the intermediate circuit choke LD and the commutation capacitor.en C3 and C5. Because the DC voltage source through the switch TH is disconnected from the inverter, the intermediate circuit current IZ is at this step 1 is identical to the charge reversal current of the commutation capacitors in Form of a current half-wave.

Hat also beispielsweise zum Zeitpunkt t eine Ladungskon- figuration gemäss Fig. 4 vorgclcgenl die für die Koii'mutierung von dem Bezugsthyristor T5 auf den im Zyklus nachfolgenden Thyristor T5 nicht geeignet war, tritt nach Beendigung des Umladevorganges zum Zeitpunkt tl eine neue Ladungskonfiguration gemäss Fig. 3 auf, die bei ausreichender Spannungshöhe an den Kondensatoren den Beginn des Wechselrichterbetriebs ermöglicht. Obgleich die Umladung mit geringen Verlusten behaftet ist, kann jedoch die Spannung bereits vor der Umladung kleiner als die Netzspannung NE sein. Um daher in jedem Fall eine sichere Vorladung zu gewährleisten, ist dem Umladeschritt 1 ein Auf- bzw. Nachladeschritt 2 nachgeschaltet, der von tl bis t2 dauert. Dazu wird in tl der Schalter TH von 0 auf 1 geschaltet, d.h., geschlossen.For example, if at time t there is a charge figuration According to FIG. 4, the presumably for the Koii'mutierung of the reference thyristor T5 was not suitable for the thyristor T5 following in the cycle, occurs after termination of the reloading process at time tl a new charging configuration according to FIG. 3, the beginning of the inverter operation with sufficient voltage level on the capacitors enables. Although the transshipment is afflicted with minor losses, it can the voltage must be lower than the mains voltage NE before the transfer. To therefore Reloading step 1 is to ensure a safe pre-loading in any case Subsequent charging or recharging step 2, which lasts from t1 to t2. This will be in tl the switch TH is switched from 0 to 1, i.e. closed.

Bei U NE NE wird auf diese Weise ein zweiter steuerbarer - 0 Schwingkreis, ein Serienschwingkreis, mit der Netzspannung NE verbunden, der in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 mit dem ersten, steuerbaren Schwingkreis nahezu identisch ist und wiederum im wesentlichen aus den Kommutierungskondensatoren C3 und C5 und der Zwischenkreisdrossel LD besteht.With U NE NE a second controllable - 0 oscillating circuit is created in this way, a series resonant circuit, connected to the mains voltage NE, which in the exemplary embodiment 1 is almost identical to the first controllable resonant circuit and again essentially from the commutation capacitors C3 and C5 and the intermediate circuit choke LD exists.

Da, wie in Fig. 2 dargestellt, die Thyristoren TV1 und T5 im Schritt 2 ebenfalls gezündet werden, laden sich C3 und C5 schwingungsartig aus dem Netz auf oder nach und erreichen aufgrund des Ueberschwingens eine Maximalspannung, die über der Netzspannung liegen kann, so dasS in t2 die volle Kommutierungsfähigkeit für die obere Kommutierungsgruppe vorliegt.Since, as shown in Fig. 2, the thyristors TV1 and T5 in step 2 are also ignited, C3 and C5 are charged from the network like vibrations on or after and, due to the overshoot, reach a maximum voltage that above the mains voltage, so that S has full commutation capability in t2 for the upper commutation group.

Analog zu den Schritten 1 und 2 für die obere Gruppe kann anschliessend in der Zeit von t2 bis t4 die untere Kommutierungsgruppe in einem entsprechenden Umladeschritt 1' und einem Auf- bzw. Nachladeschritt 2' auf die volle Komutierungsfähigkeit gebracht erden, in dem die Thyristoren TV2 und T6 gemäss Fig. 2 gezündet werden. Insgesamt wird für die beschriebene Vorladung eine Zeit t4-to benötigt, die in der Grössenordnung der doppelten Periodendauer der verwendeten Schwingkreise liegt. In t4 beginnt dann der Betrieb des Wechselrichters mit der Zündung des Thyristorpaares (T5, T6).Analogous to steps 1 and 2 for the upper group, you can then in the time from t2 to t4 the lower commutation group in a corresponding one Reloading step 1 'and a charging or reloading step 2' to full communication capability brought to earth, in which the thyristors TV2 and T6 are ignited as shown in FIG. Overall, a time t4-to is required for the precharge described, which is shown in the The order of magnitude of twice the period of the oscillating circuits used. In t4, the inverter starts to operate with the ignition of the thyristor pair (T5, T6).

Darüber hinaus kann bei den Schritten 1 und 1', d.h. bei den Umladevorgängen nach Fig. 2 auch der Bremsthyristor TB gezündet werden. Damit wird eine zusätzliche Absicherung gegenüber einer möglichen Umladung 1 bzw. 1' über Netzstromrichter auf der Eingangsseite des Zwischenkreises erreicht.In addition, in steps 1 and 1 ', i.e. during the reloading processes According to FIG. 2, the braking thyristor TB can also be ignited. This becomes an additional Protection against possible reloading 1 or 1 'via mains converter reached the input side of the intermediate circuit.

Insgesamt ergibt sich aus dem erfindungsgemässen Verfahren eine schnelle, verlustarme und leicht steuerbare Vorladung, die wegen der hohen Kondensatorspannung eine hohe Kommutierungsfäbigkeit bewirkt.Overall, the method according to the invention results in a fast, Low-loss and easily controllable pre-charging, due to the high capacitor voltage causes a high commutation capability.

Claims

Claims method for precharging commutation capacitors in an inverter with phase sequence cancellation, which consists of a grid with a grid voltage (NE) via a line converter (N) and an intermediate circuit choke (LD) with a impressed direct current is operated and a consumer (VB) with at least one feeds three-phase alternating current, characterized in that before the start of the inverter operation in a first step commutation capacitors, the capacitor voltage of which is a has unsuitable polarity for commutation, in a first controlled one Resonant circuit reloaded, and in a second step commutation capacitors, whose capacitor voltage is lower than the mains voltage (NE), in a second controlled oscillating circuit are charged or recharged.

2. The method according to claim 1, characterized in that as inductance of the first and second controlled resonant circuit essentially the intermediate circuit choke (LD) is used and the charging or recharging of the commutation capacitors takes place in the second step from the network

3. The method according to claim 2, characterized in that that the charge reversal of the commutation capacitors in the first step via a freewheeling diode (DA) takes place.

4. The method according to claim 1, characterized in that for control of the first and second resonant circuit thyristors are used.

5. The method according to claim 4, characterized in that for control both thyristors (T5, T6) of the inverter itself, as well as additional pre-charge thyristors (TV1, TV2) can be used.

6. The method according to claim 1, characterized in that the commutation capacitors grouped together and summoned in groups, staggered in time.

7. The method according to claim 3, characterized in that the sequence the precharge is also determined by the switching states of the line converter (N '.

8. The method according to claim 7, characterized in that the sequence of steps during pre-charging by two switches (TH, TS) within the line converter (N) is controlled.

9. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that the inverter is connected via connecting lines (V1, V2) is connected to the line converter (N), in which a connection line (V1) the DC link choke (LD) is inserted between the connecting lines (V1, V2) within the line converter (N) there is a free-wheeling branch and that a first group (C1, C3, C5) of commutation capacitors via first precharge diodes (DV1, DV2) and a first precharge thyristor (TV1) with the other connecting line (V2) and a second group (C2, C4, C6) of commutation capacitors via a second Pre-charge diodes (DV3, DV4) and a second pre-charge thyristor (TV2) with one Connecting line (V1) are connected to the output of the intermediate circuit choke (LD).

10. Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that between the connecting lines (V1, V2) within the line converter (N) a Freewheeling diode is arranged, and in which a connecting line (V1) in front of the freewheeling diode (DA) a first switch (TH) and in the other connecting line (V2) after the Freewheeling diode (DA) a second switch (TS) are inserted.