DE3334578A1 - Parallelschwingkreisumrichter mit ueberwachungseinrichtung - Google Patents

Parallelschwingkreisumrichter mit ueberwachungseinrichtung

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Description

  • Parallelschwingkreisumrichter mit
  • Überwachungseinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf einen Parallelschwingkreisumrichter mit einer Überwachungseinrichtung für den Umrichter, die Thyristorspannung und die Kommutierung des Wechselrichters, die bei einem festgestellten Fehler die Abschaltung des Umrichters bewirkt.
  • In Parallelschwingkreisumrichtern ist es erforderlich, die Thyristoren vor Überlastung zu schützen. Bei langsam verlaufenden Vorgängen geschieht dies mittels einer Regelung, die auf den Vollwellengleichrichter einwirkt.
  • Bei dynamischen Störungen jedoch erfolgt mittels einer Uberwachungseinrichtung die Abschaltung des Umrichters.
  • Untersuchungen haben gezeigt, daß eine fehlerhafte Kommutierung der Thyristoren des Wechselrichters oder eine zu hohe Thyristorspannung im Wechselrichter oder ein zu hoher Umrichtstrom häufig seine Ursache im Lastschwingkreis und nicht im Umrichter selbst hat. Da die Beseitigung eines Fehlers im Lastschwingkreis vom Benutzer selbst leicht beseitigt werden kann, erfordert die Beseitigung eines Fehlers im Umrichter einen Spezialisten. Da aber die Erkennung der Fehlerursache dem Benutzer nicht möglich ist, muß er in jedem Fall einen Spezialisten bei einer Störung heranziehen. Die Beseitigung von Störun- gen ist deshalb zeit- und kostenaufwendig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Parallelschwingkreisumrichter mit Überwachungseinrichtung zu schaffen, die dem Benutzer die Fehlerursache anzeigt.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Parallelschwingkreisumrichter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß unmittelbar an der Last ein Diskriminator zur Erfassung des Frequenzbandes eines in der Last entstehenden Lichtbogens angeschlossen ist und daß die Fehlersignale der Überwachungseinrichtung und des Diskriminators über eine logische Schaltung zu die Fehlerart unterscheidenden Ausgangssignalen miteinander verknüpft sind.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die meisten dynamischen Störungen durch eine sprunghafte Änderung im Lastschwingkreis entstehen. So werden beispielsweise eine fehlerhafte Kommutierung des Wechselrichters durch einen Erdschluß oder Windungsschluß des Induktors, eine zu hohe Thyristorspannung im Wechselrichter durch Abschalten einer Teilinduktivität des Induktors oder ein zu hoher Umrichterstrom durch einen Kurzschluß im Lastschwingkreis verursacht.
  • Bei diesen Störungen entstehen Lichtbögen unterschiedlicher Stromstärke, die jedoch ein bestimmtes Frequenzband gemeinsam haben. Deshalb kann dieses bestimmte Frequenzband als Unterscheidungskriterium für die Ursache der durch die Überwachungseinrichtung festgestellten Störung herangezogen werden. Da aber auch andere Störungen im Lastschwingkreis Lichtbögen mit bestimmten Frequenzband haben, die keine Rückwirkung auf den Wechselrichter haben, werden mittels der logischen Verknüpfung solche Fehler von der Anzeige eliminiert. Bei dem erfindungsgemäßen Parallelschwingkreis gibt also die Überwachungseinrichtung dem Benutzer die Möglichkeit, die leicht zu behebende Störungs- ursache am Lastschwingkreis selbst zu beseitigen. Ein Warten auf den Umrichterspezialisten ist also nicht länger erforderlich. Dieser braucht jetzt nur noch bei Fehlern im Umrichter selbst eingesetzt zu werden. Der Anschluß des Diskriminators unmittelbar an der Last ist wichtig, um Einstreuungen von Lichtbögen an entfernteren Orten zu vermeiden. Sofern zwischen dem Wechselrichter Ünd dem Lastschwingkreis ein Trafo eingeschaltet ist, erfolgt die Erfassung an der Sekundärseite des Trafos.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines einen Parallelschwingkreisumrichter darstellenden Schaltbildes näher erläutert.
  • Der in dem Schaltbild dargestellte Umrichter besteht aus einem thyriskrisierten und damit steuerbaren Gleichrichter GL, der an einem Dreiphasen-Netz L1, L2, L3 angeschlossen ist und einem thyristorisierten und damit ebenfalls steuerbaren Wechselrichter WR, der über Zwischenkreisdrosseln ZD am Gleichrichter GL angeschlossen ist. Am Ausgang des Wechselrichters WR ist über einen Mittelfrequenz-Trafo MF eine induktive Last (Induktor) I angeschlossen. Der Aufbau und die Wirkungsweise solcher Umrichter sind seit langem bekannt, sodaß auf eine weitere Beschreibung verzichtet werden kann.
  • Der dem Umrichter zugeführte Strom wird eingangsseitig des Gleichrichters GL an den drei Phasen L1, L2, L3 mittels Strommessern M erfaßt. Zur Erfassung der Kommutierung der Thyristoren des Wechselrichters sind in beiden Zweigen Strom-messer M1, M2 zugeordnet. Die Meßwerte der Strommesser M, M1, M2 werden einer Überwachungseinrichtung C zugeführt. Die Überwachungseinrichtung erfaßt außerdem die Spannung am Ausgang des Wechselrichters WR.
  • Zur Erfassung der Spannung an der Last I, die mit der Bildung eines Lichtbogens mit dem bestimmten Frequenzband verbunden ist, ist an der Last ein Diskriminator D angeschlossen. Die Überwachungseinrichtung C und der Diskriminator D liefern Fehlersignale an eine logische UND-Verknüpfung L. Der einfacheren Darstellung wegen ist für die Überwachungseinrichtung C nur eine Signalleitung dargestellt. Es versteht sich aber, daß für jede Art des Fehlers (Überstrom, Kommutierung, Überspannung) eine eigene Signalleitung vorgesehen ist, deren Signal mit dem Signal des Diskriminators verknüpft wird, sodaß die logische Schaltung verschiedene Ausgangssignale für die einzelnen Fehlerarten liefern kann: 1. Fehlerursache im Umrichter, und zwar a) Kommutierung, b) Überspannung, c) Überstrom 2. Lastbedingte Fehler, und zwar a) Kommutierung, b) Überspannung, c) Überstrom.
  • Die Abschalteinrichtung für den Umrichterwirdvon diesen Signalen derart angesteuert, daß in jedem Fall eine Abschaltung des Umrichters erfolgt. Die Abschaltung des Umrichters erfolgt allerdings nicht, wenn nur der Diskriminator bei einem aufgetretenen Lichtbogen ein Signal liefert.
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Claims (2)

  1. Ansprüche: e Parallelschwingkreisumrichter mit einer Überwachungseinrichtung für den Umrichterstrom, die Thyristorspannung und die Kommutierung des Wechselrichters, die bei einem festgestellten Fehler die Abschaltung des Umrichters bewirkt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß unmittelbar an der Last (I) ein Diskriminator (D) zur Erfassung eines mit der Bildung eines Lichtbogens verbundenen Signales innerhalb eines bestimmten Frquenzbandes in der Last (I) entstehenden Signales angeschlossen ist und daß die Fehlersignale der Überwachungseinrichtung (C) und des Diskriminators (D) über eine logische Schaltung (L) zu die Fehlerart unterscheidenden Ausgangsignalen verknüpft sind.
  2. 2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß bei einem zwischen dem Ausgang des Wechselrichters (WR) und der Last (I) eingeschalteten Trafos (MF) der Diskriminator (D) zwischen der Sekundärseite des Trafos (MF) und der Last (I) angeschlossen ist.
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