DE3441000A1 - Anordnung zur versorgung einer elektrischen last mittels eines wechselrichters - Google Patents

Anordnung zur versorgung einer elektrischen last mittels eines wechselrichters

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Description

  • " Anordnung zur Versorgung einer elektrischen
  • Last mittels eines Wechselrichters " Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Versorgung einer elektrischen Last mittels eines mit Abschaltthyristoren bestückten selbstgeführten Wechselrichters.
  • Abschaltthyristoren, auch kurz als "GTO" bezeichnet, sind in folgenden Literaturstellen beschrieben: 1) W. Bösterling, H. Ludwig, R. Schimmer, M. Tscharn, "Praxis mit dem GTO, Abschaltthyristoren für selbstgeführte Stromrichter", Sonderdruck der Firma AEG-TelefunkSn, 1983, 2) H. Berg, W. Bösterling, W. Luse Abschaltthyristoren (GTO) für neue Stromrichterkonzepte", Firmendruckschrift AEG-Telefunken, 1984.
  • Derartige Abschaltthyristoren haben einerseits den Vorteil, daß sie in selbstgeführten Stromrichtern den Leistungsteil vereinfachen, andererseits aber den Nachteil, daß sie gegenüber anderen Thyristorschaltungen höhere Verlustleistungen beim Ein- und Ausschalten mit sich bringen. In der Regel ist die Abschaltverlustleistung größer als die Einschaltverlustleistung. Da die Abschaltverl ustleistung bei jedem Schaltvorgang auftritt, wird ihr Anteil an der Gesamtverlustleistung mit zunehmender Wiederholfrequenz immer spürbarer und muß beim Auslegen der Kühleinrichtungen berücksichtigt werden. Es ist durch die gleichen Literaturstellen auch bereits bekannt, daß man die Spannungssteilheit beim Abschalten durch geeignete Beschaltungsmaßnahmen begrenzen muß, beispielsweise durch eine sogenannte RCD-Beschaltung. In einem solchen Fall ist jeder Abschaltthyristor mit einer eigenen RCD-Beschaltung versehen.
  • Trotz dieser bekannten Maßnahmen ist der Frequenzbereich, für den die bekannten Abschaltthyristoren verwendet werden können, relativ eng begrenzt, und zwar können bei weitgehender Ausnutzung des höchst zulässigen Durchlaßstroms Frequenzen zwischen etwa 3 und 3 kHz als Maximal frequenz ange- sehen werden. Versuche, diese Frequenz zu erhöhen, hatten bisher stets eine entsprechende Verminderung des höchst zulässigen Durchl aßstroms zur Folge, da andernfalls die thermische Belastung der Thyristoren nicht mehr beherrschbar war.
  • Nun gibt es heute eine ganze Reihe von Verbrauchern, bei denen höhere Frequenzen, z.B. Frequenzen bis zu 20 bzw. 30 kHz benötigt wird. Eine sehr breite Anwendungsmöglichkeit besteht bei statischen Umrichtern für induktive Erwärmungsanlagen, insbesondere für induktive Schmelzanlagen. Ein weiteres Anwendungsgebiet betrifft kompakte Stromversorgungen mit entsprechend kleinen magnetischen Baugruppen, wie beispielsweise Transformatoren.
  • Für große Leistungen werden für die vorstehend angegebenen Zwecke heute fast ausschließlich Umrichter mit sogenannten Frequenz-Thyristoren eingesetzt, die aufwendige Kommuntierungs-Hilfsmittel benötigen sowie schaltungstechnische Maßnahmen erforderlich machen, um die erforderliche Schonzeit t5 zu gewährleisten.
  • Auch für diese Art von Umrichtern ist die Begrenzung der Schaltfrequenz auf einige Kilohertz erforderlich, oftmals von der Maßnahme einer Reduzierung der Bauelementenausnutzung begleitet, d.h. der Reduzierung der Schaltströme, um die für das Bauelement zulässige Verlustleistung nicht zu überschreiten.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, welche eine merklich höhere Kommutierungsfrequenz bei gleichzeitig voller Belastbarkeit der Abschaltthyristoren ermöglicht.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß eine Induktivität durch einen in Bezug auf den Wechselrichter parallel geschalteten Kondensator zu einem Schwingkreis ergänzt ist, dessen Auslegungsfrequenz im wesentlichen mit der Ausgangsfrequenz des Wechselrichters übereinstimmt.
  • Durch diese Art der Beschaltung, die nicht mit der eingangs beschriebenen RCD-Beschaltung übereinstimmt (diese kann zusätzlich angewandt werden), wird die Anstiegssteilheit der Spannung nach dem Abschalten des Stroms derart stark herabgesetzt, daß die Verlustleistung auf einen Bruchteil des ursprünglichen Wertes verringert wird. Infolgedessen kann die Frequenz bei gleicher thermischer Belastung der Bauelemente erheblich heraufgesetzt werden, beispielsweise auf Werte oberhalb 10 kHz, ohne daß die Wärmeabfuhr von den Abschaltthyristoren zu einem Problem wird. Infolgedessen können gleichzeitig die Grenzdaten, d"te für den Abschaltthyristor gelten, mit den technisch üblichen Sicherheitsabständen ausgenutzt werden.
  • Die Induktivität 13 kann hierbei Bestandteil eines Verbrauchers sein, beispielsweise die Induktionsspule eines Schmelzofens, sie kann aber auch vom Verbraucher baulich getrennt sein, d.h. eine Art Hilfsinduktivität, die zur Vermeidung von Verlusten und unzulässiger Erwärmung eisenlos ausgeführt ist.
  • Der Schwingkreis kann dabei mittels eines Transformators an den Wechselrichter angekoppelt sein.
  • Die Sekundärwicklung dieses Transformators kann weiterhin mit beliebigen Verbrauchern verbunden werden, die einen kapazitiven, einen induktiven, einen ohmschen und/oder einen hieraus resultierenden Widerstand bilden.
  • Es ist dabei gemäß der weiteren Erfindung besonders vorteil haft, wenn Abgriffe für Strom "I" und Spannung "U" einer Regelanordnung aufgeschaltet sind, deren Ausgang einem Taktgeber aufgeschaltet ist, derart, daß durch die Ausgangsfrequenz des Taktgebers die Frequenz des Wechselrichters in der Weise regelbar ist, daß die Phasenverschiebung auf einen kleinstmöglichen Wert zurückführbar ist.
  • Durch eine derartige Anordnung wird im wesentlichen sichergestellt, daß die Stromschaltung stets im Spannungsnulldurchgang erfolgt,»so daß die Schaltverluste weiter reduziert werden.
  • Eine solche Maßnahme stellt eine Abkehr von der bisher üblichen Praxis dar, einen Wechselrichter lastgeführt zu betreiben. Die damit verbundenen Nachteile liegen bei vergleichbarer Sperrspannung von etwa 1000 Volt in der relativ langen Freiwerdezeit von typisch 20 bis 30 us, die eine Anwendung für höhere Frequenzen weitgehend verbietet.
  • Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich darum, die Ausgangsfrequenz der Stromversorgungsquelle wieder auf Phasenkoinzidenz mit dem Schwingkreis zu bringen. Dadurch steigt die Windungsspannung innerhalb der Induktivität wieder auf den maximal möglichen Wert an, der Leistungsfaktor wird dadurch wesentlich verbessert, die Blindleistung verringert und die Behandlungszeit wesentlichverkürzt, wenn es sich um eine Materialbehandlung handelt.
  • Als Tendenz für die linderung der -Frequenz ist anzugeben, daß bei einem nacheilenden Strom die Frequenz zu verringern ist und daß bei nacheilender Spannung die Frequenz des Wechselrichters zu erhöhen ist. Dabei sind die erforderlichen Frequenzabweichungen, die für die Beherrschung aller Vorkommnisse wöhrend der unterschiedlichen Behandlungsprozesse erforderlich sind, keineswegs unzumutbar groß; sie bewegen sich vielmehr in einem Bereich von 20 % beiderseits einer mittleren Auslegungsfrequenz.
  • Die erfindungsgemäße Lösung kann für Materialbehandlungsprozesse wie das Schmelzen, Erwärmen sowie die Oberflächenbehandlung von metallischen und nicht-metallischen Werkstoffen angewandt werden. Sofern der betreffende Werkstoff nicht an die Induktionsspule ankoppelt, kann ein Behälter aus einem ankopplungsfähigen Werkstoff wie beispielsweise aus Graphit verwendet werden, der die Wärme seinerseits an das zu behandelnde Material überträgt. Die Eigenfrequenz des Schwingkreises hängt dabei nicht nur von den Auslegungsdaten der Induktivität und des Kondensators ab, sondern - bei Materialbehandlungsprozessen - auch von der Art, Menge und der Temperatur bzw. dem Zustand des zu behandelnden Materials.
  • Bestimmte Werkstoffe, die einen Teil des Schwingkreises bilden, haben die Tendenz, bei Temperaturänderungen gewißermaßen sprunghaft die elektrischen und magnetischen Eigenschaften zu ändern, so daß es zu einer Anderung der Eigenfrequenz des Schwingkreises kommt.
  • Alsdann entspricht die Kompensation der Windleistung nicht mehr den optimalen Verhältnissen. Ahnliche Verhältnisse gelten auch, wenn Art und Menge des zu behandelnden Materials bei den einzelnen Chargen unterschiedlich sind. In jedem Fall wird der Schwingkreis verstimmt und die Ankopplung durch die niedrigere Windungsspannung wesentlich verschlechtert, was zu längeren Behandlungszeiten und einem verschl echtertem Wirkungsgrad führt.
  • Ein Beispiel für die Verstimmung des Schwingkreises liefern ferromagnetische Werkstoffe, deren magnetischer Widerstand sich beim Oberschreiten der Curie-Temperatur sprunghaft und wesentlich ändert.
  • Es ist zum Zwecke einer weiteren Verringerung der Verluste bei noch weiter gesteigerter Frequenz besonders vorteilhaft, wenn die Einschaltimpulse alternierend geschalteter Abschaltthyristoren einen zeitlichen Abstand von den Ausschaltimpulsen der jeweils anderen Abschaltthyristoren aufweisen, wobei der zeitliche Abstand minimal der Löschverzugszeit und maximal der Löschzeit entspricht.
  • Der Stand der Technik und der Erfindungsgegenstand werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert.
  • Es zeigen: Figur 1 ein Diagramm mit den zeitlichen Verläufen von Strom und Spannung bei einem lastgeführten Thyristorumrichter, Figur 2 ein Diagramm mit den Verläufen von Strom und Spannung bei der klassischen Anordnung mit Abschaltthyristoren, bei der die Induktivität nicht zu einem Schwingkreis ergänzt ist, Figur 3 ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der die Induktivität zu einem Schwingkreis ergänzt ist und den Verbraucher darstellt, Figur 4 Einzelheiten des Wechselrichters mit verschiedenen Induktivitäten bzw. Verbrauchern, und Figur 5 ein Diagramm analog Figur 2, wie es beim Betrieb der Vorrichtung nach Figur 3 zustandekommt, d.h. mit wesentlich verringerter Anstiegssteilheit der Spannung.
  • - Figur 1 zeigt über der Zeit (Abszisse) den Verlauf von Strom I und Spannung U bei einem lastgeführten Thyristorumrichter. Aus Gründen einer einwandfreien Kommutierung und des Abbaus der Ladungsträger inerhalb der sogenannten Freiwerdezeit ist eine Phasenverschiebung ts zwischen Strom und Spannung erforderlich. Diese Phasenverschiebung bedingt zwangsläufig eine Erhöhung der Schaltverluste und eine Frequenzbegrenzung, t5 ist hierbei die sogenannte "Schonzeit".
  • Figur 2 entspricht weitgehend Bild 6 in dem Sonderdruck "Praxis mit dem GT0 - Abschaltthyristoren für selbstgeführte Stromrichter AEG". Innerhalb der Abschaltzeit A fällt der Strom IT gemäß dem gezeigten Kurvenverlauf, und innerhalb der gleichen Zeit steigt die Spannung U0, gleichfalls gemäß dem eingezeichneten Spannungsverlauf. Das Produkt aus Strom und Spannung führt zu dem Kurvenverlauf, der die schraffierte Fläche umgibt. Diese wiederum ist ein Maß für die infolge des steilen Spannungsanstiegs hohe Verlustleistung PRQ. Hieraus ist leicht ersichtlich, daß die Abschaltleistung mit zunehmender Frequenz wächst, so daß die Betriebstemperaturen der Abschaltthyristoren nicht mehr beherrschbar sind.
  • Aufgrund dieser Tatsache ist der Einsatz der Abschaltthyristoren (GTO) aufgrund der geschilderten Eigenschaften hinsichtlich der Schaltfrequenz gleichermaßen eingeschränkt und zeigt daher diesbezüglich keine wesentlichen Vorzüge gegenüber der bekannten Umrichter- schaltung mit Frequenzthyristoren und Phasenverschiebungen gemäß Figur 1.
  • In Figur 3 ist eine Stromversorgungsquelle 1 dargestellt, die als Umrichter ausgeführt ist und über eine Dreifachleitung 2 mit Drehstrom versorgt wird. Durch einen Thyristor-Gleichrichter 3 wird eine Gleichspannung erzeugt, die an den Leitungen 4 und 5 ansteht. Der hierdurch gebildete Gleichstromkreis besitzt eine Glättungsdrossel 6, einen Glättungskondensator 7 und eine Speicherdrossel 8.
  • Die Leitungen 4 und 5 führen zu einem Wechselrichter 9, der mit Abschaltthyristoren (GTO's) gemäß Figur 4 bestockt ist.
  • Bei dem Wechselrichter 9 handelt es sich um einen sogenannten selbstgeführten Wechselrichter, der durch einen Taktgeber 10 gesteuert wird, auf dessen Wirkungsweise weiter unten noch näher eingegangen wird.
  • Der Ausgang des Wechselrichters 9 führt über Leitungen 11 und 12 zu einer Induktivität 13, die im vorliegenden Falle als zylindrische Induktionsspule ausgeführt ist.
  • In dieser Spule kann das zu behandelnde und/oder zu schmelzende Material untergebracht werden, wodurch die gesamte Last eine zusätzliche ohm'sche Komponente erhält, die hier durch einen in Reihe geschalteten Ersatzwiderstand 14 dargestellt ist. Parallel zur Induktivität 13 (bezogen auf den Wechselrichter 9) ist ein Kondensator 15 angeordnet, der sich mit der Induktivität 13 zu einem Schwingkreis ergänzt, der beispielsweise auf eine Frequenz von 20 kHz ausgelegt ist. Sobald die Induktionsspule mit einer entsprechenden Frequenz beaufschlagt wird, ist es möglich, das in dieser befindliche Material zu schmelzen oder nur zu erwärmen, um beispielsweise die Oberfläche in Anwesenheit eines Reaktionsgases zu veredeln. Zu diesem Zweck kann die Induktivität 13 in einer nicht gezeigten Kammer untergebracht sein, in der die erforderliche Atmosphäre aufrechterhalten wird, die beispielsweise auch aus einem Vakuum und/oder einem Inertgas bestehen kann.
  • Den Leitungen 11 und 12 sind Abgriffe 16 und 17 für die Spannung U bzw. den Strom I zugeordnet. Mittels dieser Abgriffe läßt sich beispielsweise die Phasenlage zwischen U und I mittels eines Meß- und Anzeigegeräts überwachen. Die Abgriffe 16 und 17 sind einer Regelanordnung 18 aufgeschaltet, deren Ausgang wiederum dem Taktgeber 10 aufgeschaltet ist. In der Regel an ordnung werden Vorzeichen und Betrag der Phasenverschiebung zwischen U und I erkannt und mittels eines Integrationsgliedes in ein Vorzeichengerechtes, der Phasenverschiebung proportionales Ausgangssignal umgesetzt. Dieses dient als Eingangssignal für den Taktgeber 10, der als Spannungs-Frequenzwandler ausgeführt ist. Mit anderen Worten, die Ausgangsfrequenz des Taktgebers 10 ist der Eingangsspannung proportional.
  • Der Taktgeber 10 ist mit einem weiteren Eingang 19 ausgestattet, durch den beispielsweise eine Handverstellung der Ausgangsfrequenz des Taktgebers 10 möglich ist.
  • Steigt also beispielsweise die Ausgangsspannung der Regelanordnung bei voreilendem Strom, so wird die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters 9 hochgeregelt, und es fließt mehr Strom durch den Kondensator. Dies führt dazu, daß die Phasenverschiebung auf einen kleinstmöglichen, durch die Regelabweichung bedingten Wert ausgeregelt wird. Sinkt hingegen die Ausgangsspannung der Regelanordnung 18 bei nacheilendem Strom, so wird die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters 9 heruntergeregelt, und es fließt mehr Strom durch die Induktivität 13. Auf diese Weise werden Phasenverschiebung und Blindleistung auf einen kleinstmöglichen Wert heruntergeregelt. Zwischen dem Taktgeber 10 und dem Wechselrichter 9 befindet sich eine an sich bekannte Vorrichtung 20 zur Potentialtrennung und Impulsformung. Die Vorrichtung 20 ist über eine Vielfach-Steuerleitung 36 mit den Abschaltthyri storen des Wechselrichters 9 verbunden.
  • wischen dem Taktgeber 10 und der Vorrichtung 20 befindet sich noch eine Anpassungsvorrichtung 37 für die Verschiebung der Einschaltimpulse relativ zu den Ausschaltimpulsen der Abschaltthyristoren nach Maßgabe der Erläuterungen zu Figur 6.
  • Figur 4 zeigt Einzelheiten des Wechselrichters 9.
  • Dieser besitzt insgesamt vier in Brückenschaltung angeordnete Abschaltthyristoren (GTO's) 21, 22, 23 und 24. Da diese Abschaltthyristoren im vorliegenden Falle nicht rückwärts sperrend sind, sind ihnen in Reihenschaltung schnellsperrende Dioden 25, 26, 27 und 28 zugeordnet. Ferner sind den Abschaltthyristoren zum Schutz gegen unzulässige dynamische Beanspruchung einfache Widerstands-Kondensator-Dioden-Netzwerke zugeordnet, sogenannte RCD-Glieder, die jedoch im einzelnen nicht näher bezeichnet sind. Diese RCD-Glieder sind nicht zwingend erforderlich.
  • Der Wechselrichter 9 ist mit zwei Sammelschienen 29 und 30 verbunden, an die wahlweise verschiedene, die Induktivität 13 und den Kondensator 15 enthaltende Schwingkreise anschließbar sind. So ist beispielsweise an die Sammelschienen 29 und 30 unmittelbar der Schwingkreis im rechten Teil von Figur 3 anschließbar.
  • Figur 4 zeigt jedoch zwei alternative Möglichkeiten, wie die betreffenden Schwingkreise über Transformatoren 31 bzw. 32 angeschlossen werden können.
  • Im Falle des oberen, über den Transformator 31 angeschlossenen Schwingkreises stellt die Induktivität 13 selbst den Verbraucher dar, d.h. sie bildet in Analogie zu Figur 3 eine Induktionsspule, in der das aufzuheizende Material untergebracht ist. Der dadurch bedingte ohm'sche Widerstand ist durch den Ersatzwiderstand 14 angedeutet.
  • Im Falle des durch den Transformator 32 angeschlossenen Schwingkreises ist parallel zu diesem eine Gleichrichterbrücke 33 geschaltet, die zu einer Last 34 in Form eines-ohm'schen Widerstandes führt. Die auch hier vorhandene Induktivität 13 muß also nicht notwendig der eigentliche Verbraucher sein. Bei der ohm'schen Last 34 kann es sich beispielsweise um einen Heizwiderstand für einen Widerstandsofen handeln. Ein Glättungskondensator 35 sorgt hier für die weitgehende Glättung der Ausgangsspannung der Gleichrichterbrücke 33.
  • Ober die Vielfach-Steuerleitung 36 wird der Wechselrichter 9 in der Weise gesteuert, daß alternierend die Abschaltthyristoren 21/24 und die Abschaltthyristoren 22/23 auf Durchlaß geschaltet sind.
  • Speziell bei noch weiter gesteigerten Frequenzen ist es hierbei zweckmäßig, die Einschal timpule der Abschaltthyristoren 21/24 so zu legen, daß sie einen zeitlichen stand von den vorausgehenden Abschaltimpulsen der jeweils anderen Abschaltthyristoren 22/23 aufweisen und umgekehrt. Hierbei muß der zeitliche Abstand minimal der Löschverzugszeit und maximal der Löschzeit entsprechen. Die betreffenden Begriffe werden im Zusammenhang mit Figur 5 noch näher erläutert. Dabei soll einerseits der Spannungsanstieg nach dem Abschalten der einen Gruppe von Abschaltthyristoren nicht zu früh erfolgen, was zu höheren Verlusten führen würde; andererseits darf auch kein "Loch" zwischen den alternierend geschalteten Gruppen von Abschaltthyristoren auftreten, das gleichfalls zu einer unerwünschten Belastung der Abschaltthyristoren führen würde. Zum Zwecke der Einstellung genauer zeitlicher Relationen zwischen den Einschaltimpulsen einerseits und den Ausschaltimpulsen andererseits (Figur 6) ist die Anpassungsvorrichtung 37 vorgesehen, die mit der Vorrichtung 20 zur Potentialtrennung und Implsformung gleichfalls über eine Vielfach-Steuerleitung 38 verbunden ist.
  • Figur 5 zeigt die Verhältnisse beim Vorhandensein von Schwingkreisen mit der Induktivität 13 und dem Kondensator 15 gemäß den Figuren 3 und 4. Es ist deutlich zu erkennen, daß die Spannung UD innerhalb der Abschaltzeit A eine wesentlich geringere Anstiegssteilheit aufweist als bei dem Fall gemäß Figur 2 (ohne Schwingkreis). Der Abschaltstrom IT hat im wesentlichen den gleichen Verlauf wie in Figur 2. Es ergibt sich jedoch, daß das Produkt aus I und U zu einem sehr viel flacheren Kurvenverlauf (Umrißlinie der schraffierten Fläche) führt, als im Falle von Figur 2. Infolgedessen ist auch die Verlustleistung sehr viel niedriger, und die Anordnungen nach den Figuren 3 und 4 können infolgedessen bei voller Auslastung der Abschaltthyristoren mit wesentlich höheren Frequenzen betrieben werden.
  • Der Spannungsverlauf UD gemäß Figur 5 entspricht einer Sinuslinie, die durch die Existenz des Schwingkreises bedingt ist.
  • Figur 5 zeigt weiterhin einen Ausschaltimpuls P1.
  • Ausgehend von diesem Ausschaltimpuls erstreckt sich eine Löschverzugszeit tLV, die etwa bis zu dem Augenblick reicht, in dem der Strom IT steil abfällt(Punkt K1).
  • Diese Löschverzugszeit beträgt bei den gängigen Abschaltthyristoren typischerweise etwa 4 Mikrosekunden. Ausgehend von dem Ausschaltimpuls erstreckt sich die sogenannte Löschzeit tL bis zu dem PunktK2, an dem die Kurve für den Strom 1T einen weiteren deutlichen Knick aufweist. Der hinter dieser Knickstelle noch auftretende Strom wird auch als Schweifstrom bezeichnet, die Zeit, in der dieser Strom zu Null wird, als sogenannte Schweifzeit. Die Löschzeit berechnet sich also aus der Zeit vom Ausschaltmpuls bis zum Nullwerden des Durchgangstroms 1T minus der sogenannten Schweifzeit. Diese Löschzeit beträgt bei den handelsüblichen Abschaltthyristoren etwa 7 Mikrosekunden. Zur Erzielung optimaler Verhältnisse wird nunmehr der Einschaltimpuls P2 der jeweils anderen Gruppe in einen zeitlichen Bereich gelegt, der zwischen der Löschverzugszeit tLV und der Löschzeit tL liegt, wie dies L in Figur 5 dargestellt ist. Es sei betont, daß eine solche Maßnahme mit zunehmender Kommutierungsfrequenz erheblich an Bedeutung gewinnt, da die mit steigender Frequenz auch hier steigenden Abschaltverluste durch diese Maßnahme weiter reduziert werden. Der zeitliche Abstand der Impulse P1 und P2 voneinander läßt sich durch die Anpassungsvorrichtung 37 innerhalb der angegebenen Grenzen entsprechend verändern. Da die Ansteuerung von Abschaltthyristoren - für sich genommen -jedoch bekannt ist, dürften sich weitere Ausführungen hierüber erübrigen Der Vorteil der Schaltungsanordnung nach Figur 4 liegt darin, daß über den Transformator beliebige Verbraucher bzw. Lasten angepaßt werden können. Der magnetische Aufwand der Transformatoren 31 und 32 ist wegen der hohen Schaltfrequenz sehr gering. Die aus der hohen Frequenz erzeugte Gleichspannung benötigt dabei auch einen geringeren Aufwand an Glättungsmitteln. - Leerseite -

Claims (7)

  1. PATENT ANS P ROCH E: rn 0 Anordnung zur Versorgung einer elektrischen Last mittels eines mit Abschaltthyristoren bestückten selbstgeführten Wechselrichters, dadurch gekennzeichnet, daß eine Induktivität (13) durch einen in Bezua auf den Wechselrichter (9) parallel geschalteten Kondensator (15) zu einem Schwingkreis ergänzt ist, dessen Auslegungsfrequenz im wesentlichen mit der Ausgangsfrequenz des Wechselrichters (9) übereinstimmt.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (13) Bestandteil eines Verbrauchers ist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (13) vom Verbraucher baulich getrennt ist.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkreis (13, 15) mittels eines Transformators (31, 32) an den Wechselrichter (9) angekoppelt ist.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abgriffe (17, 16) für Strom "I" und Spannung "U" einer Regelanordnung (18) aufgeschaltet sind, deren Ausgang einem Taktgeber (10) aufgeschaltet ist, derart, daß durch die Ausgangsfrequenz des Taktgebers die Frequenz des Wechsel richters (9) in der Weise regelbar ist, daß die Phasenverschiebung auf einen kleinstmöglichen Wert zurückführbar ist.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltimpulse alternierend geschalteter Abschaltthyristoren (21 und 24 bzw. 22 und 23) einen zeitlichen Abstand von den Ausschaltimpulsen der jeweils anderen Abschaltthyristoren aufweisen, wobei der zeitliche Abstand minimal der Löschverzugszeit und maximal der Löschzeit entspricht.
  7. 7. Anwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 für das Einschmelzen von metallischen Werkstoffen.
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