DE3427634A1

DE3427634A1 - Three-phase bridge-rectifier circuit

Info

Publication number: DE3427634A1
Application number: DE19843427634
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Kublick; Werner Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Schultze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-07-26
Filing date: 1984-07-26
Publication date: 1986-01-30

Abstract

In the case of a three-phase bridge-rectifier circuit, a relatively high resultant DC voltage is achieved in that in each case one additional rectifier (D7, D8, D9) is connected downstream of the respective rectifier (D1, D2, D3) of each phase (R, Y, B), in the same sense, in series upstream of the DC load (L), in the case of at least one bridge arm, and in that the respective junction point of the rectifier (D1, D2, D3) and the additional rectifier (D7, D8, D9) is connected to the respectively first terminal of a respectively associated capacitor (C1, C2, C3) whose respective second terminal is connected to the respectively following phase of the three-phase supply (Y, B, R). <IMAGE>

Description

Drehstrom-BrückengleichrichterschaltungThree-phase bridge rectifier circuit

Die Erfindung bezieht sich auf eine dreiphasige Drehstrom-Brückengleichrichterschaltung zum Speisen einer Gleichstromlast. Derartige Brückengleichrichterschaltungen sind beispielsweise aus dem Thyristor-Handbuch, 3. Auflage, Bild 149b der Siemens AG bekannt.The invention relates to a three-phase three-phase bridge rectifier circuit for feeding a DC load. Such bridge rectifier circuits are for example from the thyristor manual, 3rd edition, Fig. 149b from Siemens AG known.

Wenn dabei allerdings das Verhältnis der Ausgangsgleichspannung zur Eingangswechselspannung für manche technische Anwendungsfälle nicht ausreichen sollte, bietet es sich an, anstelle einer BrUckenschaltung eine Sternschaltung zu benutzen, wodurch eine Steigerung der Ausgangsgleichspannung um einen Faktor 3 0,5 möglich ist. Voraussetzung für diese Maßnahme ist jedoch das Vorhandensein eines Mittelpunktsleiters.If, however, the ratio of the DC output voltage to the AC input voltage should not be sufficient for some technical applications, it makes sense to use a star connection instead of a bridge connection, This enables the DC output voltage to be increased by a factor of 3 0.5 is. The prerequisite for this measure, however, is the presence of a center conductor.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehstrom-Brückengleichrichterschaltung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei fehlendem Mittelpunktsleiter mit technisch äußerst einfachen Mitteln eine Anhebung der Ausgangsgleichspannung ermöglicht wird.The object of the invention is to provide a three-phase bridge rectifier circuit of the type mentioned in such a way that even if there is no central conductor an increase in the DC output voltage with extremely simple technical means is made possible.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß fGr einen Brückenzweig dem jeweiligen Gleichrichter jeder Phase gleichsinnig in Reihe vor die Gleichstromlast jeweils ein Zusatzgleichrichter nachgeschaltet ist und daß der jeweilige Verbindungspunkt von Gleichrichter und Zusatzgleichrichter an den jeweils ersten Pol eines jeweils zugeordneten Kondensators führt, dessen jeweiliger zweiter Pol mit der jeweils folgenden Drehstromphase verbunden ist. Eine derartige Schaltung führt dazu, daß die Ausgangsgleichspannung gegenüber derjenigen der eingangs erwähnten Brückenschaltung um einen Faktor 2 erhöht wird.According to the invention, this object is achieved in that fGr a Bridge arm in front of the respective rectifier of each phase in the same direction in series the direct current load is followed by an additional rectifier and that the respective connection point of rectifier and additional rectifier to the respective leads first pole of a respectively assigned capacitor, the respective second Pole is connected to the following three-phase phase. Such a circuit leads to the DC output voltage versus that the bridge circuit mentioned at the beginning is increased by a factor of 2.

Eine Erhöhung der Ausgangsgleichspannung um einen Faktor 3 ist dadurch möglich, daß auch für den zweiten Brückenzweig dem jeweiligen Gleichrichter jeder Phase gleichsinnig in Reihe vor die Gleichstromlast jeweils ein Zusatzgleichrichter nachgeschaltet ist und daß der jeweilige Verbindungspunkt von Gleichrichter und Zusatzgleichrichter an den jeweiligen ersten Pol eines jeweils zugeordneten Kondensators führt, dessen jeweiliger zweiter Pol mit der jeweils folgenden Drehstromphase verbunden ist, wobei die beiden Kondensatoren einer Phase von beiden Brücken zweigen an jeweils eine gemeinsame folgende Drehstromphase geführt sind.This increases the DC output voltage by a factor of 3 possible that the respective rectifier each for the second bridge branch Phase in the same direction in series in front of the direct current load, an additional rectifier in each case is connected downstream and that the respective connection point of rectifier and Additional rectifier to the respective first pole of a respectively assigned capacitor leads, whose respective second pole is connected to the respective following three-phase phase is, the two capacitors branching off one phase from both bridges, respectively a common following three-phase phase are performed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below.

Dabei zeigen: Fig. 1 eine die Ausgangsgleichspannung einer üblichen Drehstrom-Brückengleichrichterschaltung verdoppelnde Schaltung und Fig. 2 eine die Ausgangsgleichspannung einer üblichen Drehstrom-Brückengleichrichterschaltung verdreifachende Schaltung.1 shows the DC output voltage of a conventional one Three-phase bridge rectifier circuit doubling circuit and FIG. 2 a die Output DC voltage of a conventional three-phase bridge rectifier circuit tripling Circuit.

In der Darstellung gemäß Figur 1 ist eine Drehstrom-Brückengleichrichterschaltung gezeigt, die eingangsseitig von Phasen R, S und T eines Drehstromnetzes gespeist wird und die ausgangsseitig eine Gleichstromlast L (gestrichelt angedeutet) versorgt. Die Polarität der resultierenden Gleichspannung ist dabei durch die Zeichen -"+" und - verdeutlicht.In the illustration according to FIG. 1, there is a three-phase bridge rectifier circuit shown fed on the input side by phases R, S and T of a three-phase network and the output side is supplied with a direct current load L (indicated by dashed lines). The polarity of the resulting DC voltage is indicated by the signs - "+" and - clarified.

Die Drehstromphase R durchströmt die Diode D1 in deren Flußrichtung. Dabei wird ein Kondensator C1, der mit einem Pol an die Kathode der Diode D1 geschaltet ist und dessen anderer Pol mit der Drehstromphase S verbunden ist, aufgeladen. Die Aufladung des Kondensators C1 bewirkt ein Anheben der von der Drehstromphase S verursachten Spannung an der Kathode D1 um den maximalen Spannungshub zwischen den Drehstromphasen R und S, da dieser maximale Spannungshub im Kondensator C1 bei vernachlässigbarer Belastung durch die Last L gespeichert wird. Diese somit um den maximalen Spannungshub zwischen den Drehstromphasen R und S erhöhte Ausgangsspannung an der Diode D1 gelangt über eine gleichsinnig in Reihe zur Diode geschaltete Diode D7 an die positive Gleichspannung führende Klemme "+" zur Speisung der Gleichstromlast 1.The three-phase phase R flows through the diode D1 in its direction of flow. A capacitor C1 is connected with one pole to the cathode of the diode D1 is and the other pole is connected to the three-phase S, charged. the Charging of the capacitor C1 causes that caused by the three-phase S phase to rise Voltage at cathode D1 by the maximum voltage swing between the three-phase phases R and S, since this maximum voltage swing in capacitor C1 is negligible Load by the load L is stored. This therefore by the maximum voltage swing between the three-phase phases R and S, the increased output voltage reaches the diode D1 Via a diode D7 connected in series with the diode in the same direction to the positive DC voltage leading terminal "+" for supplying the direct current load 1.

In entsprechender Weise wird die Drehstromphase S an die Anode einer Diode D2 geführt, deren Kathode mit einem Pol eines Kondensators C2 verbunden ist, dessen zweiter Pol an die Drehstromphase T geschaltet ist. Der Verbinduntsponkt von der Kathode der Diode D2 und Kondensator C2 führt än die Anode einer Diode D8, deren Kathode ebenfalls wie die Kathode der Diode D7 an die positive Gleichspannung führende Klemme "+" geschaltet ist.In a corresponding manner, the three-phase phase S is applied to the anode Diode D2 out, the cathode of which is connected to one pole of a capacitor C2, the second pole of which is connected to the three-phase phase T. The connection point from the cathode of diode D2 and capacitor C2 leads to the anode of a diode D8, its cathode as well as the cathode of diode D7 to the positive DC voltage leading terminal "+" is switched.

Die Drehstromphase t ist mit der Anode einer Diode D3 verbunden, deren Kathode mit dem ersten Pol eines Kondensators C3 verbunden ist, der wiederum mit seinem zweiten Pol mit der Drehstromphase R kontaktiert ist.The three-phase phase t is connected to the anode of a diode D3, whose Cathode is connected to the first pole of a capacitor C3, which in turn is connected to its second pole is in contact with the three-phase phase R.

Der Verbindungspunkt der Kathode der Diode D3 und des erstes Pols des Kondensåtors CA ist mit der Anode einer Diode D9 verbunden, deren Kathode an den Verbindungspunkt der Kathoden der Dioden D7 und D8, d.h. die positive Gleichspannung führende Klemme "+", führt.The connection point of the cathode of diode D3 and the first pole of the capacitor CA is connected to the anode of a diode D9, the cathode of which is on the connection point of the cathodes of diodes D7 and D8, i.e. the positive DC voltage leading terminal "+", leads.

An den Kathoden der Dioden D7, D8 bzw. D9 setzt sich jeweils die höchste positive Gleichspannung zur Speisung der Gleichstromlast L durch. Die Gleichstromlast L führt an die negative Gleichspannung führende Klemme "-", die mit den Anoden von Dioden D4, D5 und D6 verbunden ist, deren Kathoden an die Drehstromphase R, S bzw. T geschaltet sind, wobei jeweils der Stromfluß von der Gleichstromlast L an die jeweils die negativste Augenblicksspannung führende Drehstromphase R, S bzw. T erfolgt.The highest is located at the cathodes of the diodes D7, D8 and D9 positive DC voltage for feeding the DC load L through. The DC load L leads to the negative DC voltage leading terminal "-", which is connected to the anodes of Diodes D4, D5 and D6 are connected, the cathodes of which are connected to the three-phase R, S and T are connected, in each case the current flow from the direct current load L to the the three-phase phase R, S or T carrying the most negative instantaneous voltage takes place.

Während bei einer üblichen Drehstrom-Brückengleichrichterschaltung die Umhüllende, d.h. die Differenz zwischen der jeweils maximalen positiven Augenblicksspannung der Drehstromphasen R, S bzw. T zur jeweils maximalen neganegativen Augenblicksspannung der Drehstromphasen R, S bzw. T die Größe der resultierenden Gleichspannung bestimmt, wird diese Gleichspannung um die Maximaldifferenz der Augenblicksspannungen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Phasen erhöht, was auf eine Verdoppelung der resultierenden Gleichspannung gegenüber derjenigen der bekannten Drehstrom-Brückengleichrichterschaltung hinausläuft.While with a conventional three-phase bridge rectifier circuit the envelope, i.e. the difference between the respective maximum positive instantaneous voltage the three-phase phases R, S or T to the maximum negative instantaneous voltage in each case the three-phase phases R, S or T determines the magnitude of the resulting DC voltage, this DC voltage is the maximum difference of the instantaneous voltages between two consecutive phases increased, suggesting a doubling of the resulting DC voltage compared to that of the known three-phase bridge rectifier circuit runs out.

Die Darstellung gemäß Figur 2 entspricht in den mit gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehenen Bauteilen völlig derjenigen nach Figur 1. Es ist dabei jedoch nicht nur eine Anhebung der positiven Gleichspannung vorgenommen worden, sondern in gleicher Weise wie eingangs beschrieben, wird auch die negative Gleichspannung um eben den maximalen Differenzbetrag der Augenblicksspannungen zweier aufeinanderfolgender Drehstromphasen erhöht. Dazu ist den Dioden D4, D5 bzw. D6 jeweils gleichsinnig eine Diode D10, Dll bzw. D12 in Reihe zur Gleichstromlast L hin vorgeschaltet. Die Verbindungspunkte zwischen den Dioden D4 und DlOf D5 und Dll bzw. D6 und D12 sind jeweils über Kondensatoren 04, C5 bzw. C6 mit den Drehstromphasen S, T bzw. R verbunden.The illustration according to FIG. 2 corresponds to FIG. 1 with the same reference symbols as in Figure 1 provided components completely those of Figure 1. It is included however, not only an increase in the positive DC voltage has been carried out, but in the same way as described above, the negative DC voltage is also used by the maximum difference between the instantaneous voltages of two successive ones Three-phase phases increased. For this purpose, the diodes D4, D5 and D6 are each in the same direction a diode D10, Dll or D12 is connected upstream in series with the direct current load L. the Connection points between the Diodes D4 and DlOf D5 and Dll resp. D6 and D12 are each connected to the three-phase phases via capacitors 04, C5 and C6, respectively S, T and R connected respectively.

2 Patentansprüche 2 Figuren2 claims 2 figures

Claims

Claims Three-phase three-phase bridge rectifier circuit for feeding a direct current load, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that for a bridge branch the respective rectifier (D1, D2, D3; Fig. 1) of each phase (R, S, T) in the same direction in series in front of the direct current load (L) each with an additional rectifier (D7, D8, D9) is connected downstream, and that the respective connection point of the rectifier (D1, D2, D3) and additional rectifiers (D7, D8, D9) to the first pole of each each assigned capacitor (C1, C2, C3) leads, the respective second Pole is connected to the following three-phase phase (S, T, R).

2. A circuit according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the respective rectifier (D4, D5, D6; Fig. 2) each phase (R, S, T) in the same direction in series in front of the direct current load (L) in each case an additional rectifier (D10, Dll, D12) is connected downstream and that the respective connection point of rectifier (D4, D5, D6) and additional rectifier (D10, Dll, D12) to the respective first pole of a respectively assigned capacitor (C4, C5, C6) leads whose respective second pole with the respective following three-phase phase (S, T, R) is connected, the two capacitors (C1, C4; C2, C5; C3, C6) a phase (R, S, T) from both bridge branches to a common following one Three-phase phase (S, T, R) are performed.