DE3490494T1 - Pulsbreitenmodulierter Stromrichter für asymmetrische Lasten mit veränderlichem Leistungsfaktor - Google Patents

Pulsbreitenmodulierter Stromrichter für asymmetrische Lasten mit veränderlichem Leistungsfaktor

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DE3490494T1 DE19843490494 DE3490494T DE3490494T1 DE 3490494 T1 DE3490494 T1 DE 3490494T1 DE 19843490494 DE19843490494 DE 19843490494 DE 3490494 T DE3490494 T DE 3490494T DE 3490494 T1 DE3490494 T1 DE 3490494T1
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Description

SUNDSTRAND CORPORATION - V.St.A.
Pulsbreitenmodulierter Stromrichter für asymmetrische Lasten mit veränderlichem Leistungsfaktor
Beschreibung Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein Stromrichter, die mehrphasige Wechselstromleistung aus einer Gleichstromleistung erzeugen und insbesondere einen Stromrichter, der Schaltkreise enthält, um zur Gleichstromleistungsquelle zurückfließende Gegenströme zu verringern.
Statische Stromrichter, die Gleichstromleistung in mehrphasige Wechselstromleistung umsetzen, enthalten typischerweise n-Schalterpaare, die zwischen Gleichstromzuleitungen, die jeweils einen ersten und zweiten Spannungspegel haben, eingeschaltet sind. Jedem der Schalter des Stromrichters ist eine freilaufende Diode parallelgeschaltet, die einen Weg für Ströme bilden, die fließen, wenn die Schalter nach Maßgabe eines Pulsbreitenmodulationssignals oder einer PWM-Steuerung öffnen und schließen.
Wenn solche Stromrichter zum Betrieb asymmetrischer Lasten oder solchen mit veränderlichem Leistungsfaktor wie eine induktive Reaktanz haben, eingesetzt werden, werden durch die Last häufig Gegenströme erzeugt, die durch die freilaufenden Dioden über die Gleichstromzuleitung zur Gleichstromleistungsquelle zurückgeführt werden. Folglich benötigen solche Stromrichter verhältnismäßig
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große Gleichstromzuleitungsfilter, die die Gegenströme aufnehmen, so daß auch Gleichstromleistungsquellen einsetzbar sind, die keine Gegenströme aufnehmen können. Entsprechend wird eine Stromversorgung, die einen solchen Stromrichter verwendet, unnötig groß und schwer.
Wesen der Erfindung
Ein erfindungsgemäßer n-phasiger Stromrichter, der Gleichstromleistung von einer Gleichstromquelle in mehrphasige IQ Wechselstromleistung umsetzt, enthält eine Einrichtung, die von einer mit dem Ausgang des Stromrichters verbundenen Last erzeugte Gegenströme zur Last zurückführt, so daß sämtliche Ströme nicht zur Gleichstromleistungsquelle fließen können.
Der n-phasige Stromrichter, der eine mehrphasige Last speist, enthält n-Schalterpaare, die zwischen einer ersten und einer zweiten Schiene liegen. Die Schienen empfangen von einer Gleichstromquelle jeweils über eine erste und zweite Gleich-
2Q stromzuleitung eine erste und zweite Spannung. Ein (n + 1)tes Schalterpaar ist außerdem zwischen die erste und zweite Schiene eingeschaltet, wobei der Mittelpunkt oder Verbindungspunkt der beiden Schalter durch eine Masseleitung an ein Massepotential der Gleichstromquelle gelegt ist.
^p- Die Last hat n-phasige Eingänge, die mit Verbindungspunkten zwischen den Schaltern jedes Paars verbunden sind, sowie eine Masseverbindung, die zum Verbindungspunkt des (n + 1)ten Paars geführt ist.
Die erste und die zweite Schiene ist mit der ersten und zweiten Gleichstromzuleitung über einen ersten und zweiten Zuleitungsschalter verbunden. Zu der ersten Schiene ist ein erster Stromfühler und in der zweiten Schiene ein zweiter Stromfühler angeordnet. Die Stromfühler sind mit Schaltersteuervorrichtungen verbunden, die jeweils den ersten und zweiten Zuleitungsschalter und das (n + 1)te Schalterpaar betreiben.
Bei normalen Betriebsbedingungen des Stromrichters, d.h. wenn keine Gegenströme fließen, fließt der Strom jeweils in der ersten und zweiten Schiene in eine erste Richtung. Wenn der Strom in irgendeiner dieser Schienen seine Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung ändert, erfaßt dies ein Stromfühler, und die mit diesem Stromfühler verbundene Steuervorrichtung öffnet den Zuleitungsschalter zwischen dieser Schiene und der zugehörigen Zuleitung und trennt damit die Gleichstromquelle von dieser Schiene ab. Außerdem wird einer der Schalter des (n + 1)ten Paars geschlossen und verbindet damit die den Gegenstrom führende Schiene mit der Masseleitung. Der Gegenstrom wird deshalb an der Gleichstromquelle vorbeigeschleift und zur Last zurückgeführt.
Weil die Gleichstromquelle gegenüber diesen Gegenströmen isoliert ist, kann die Größe des Gleichstromzuleitungsfilters verringert werden. Außerdem kann eine Gleichstromleistungsquelle für den Stromrichter verwendet werden, die keine Gegenströme aufnehmen kann, wie z.B. Lithiumthionylchlorid-Batterien.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Systems, das eine von einer Gleichstromquelle abgegebene Gleichstromleistung in eine mehrphasige Wechselstromleistung umsetzt;
Fig. 2 ein Schaltbild des in Fig. 1 in Blockform gezeigten statischen Dreiphasenstromrichters; und
Fig. 3 ein Schaltbild einer der Steuerschaltungen, die in Fig. 2 in Blockform gezeigt sind.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels Fig. 1 zeigt ein n-phasiges Stromrichtersystem, das von einer Gleichstromquelle 10 erzeugte Gleichstromleistung in mehrphasige Wechselstromleistung umsetzt, um eine Last 12 zu treiben. Das in den Zeichnungen dargestellte Stromrichtersystem ist als Dreiphasenstromrichter gezeigt, der eine Dreiphasenlast speist; es ist jedoch deutlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf einen dreiphasigen Stromrichter beschränkt ist, sondern auch zusammen mit einem n-phasigen Stromrichter verwendet werden kann, wobei η eine Ganzzahl größer oder gleich 1 ist.
Die Gleichstromquelle kann ein Generator und eine Gleichrichteranordnung sein, die Steuer- und Schutzschaltungen für den Betrieb des Generators enthält. Alternativ kann die Gleichstromquelle 10 einfach eine Batterie oder andere Quellen, die Gleichspannungspotential abgeben, sein. Auf jeden Fall weist die Quelle 10 zwei Anschlüsse mit jeweils einer ersten und zweiten Spannung und einen Masse-
OQ anschluß oder gemeinsamen Anschluß auf, der auf einer Spannung in der Mitte zwischen der ersten und zweiten Spannung liegt.
Der Ausgang der Quelle 10 ist durch ein Zuleitungsfilter or 14 über Gleichstromzuleitungen 16 mit einem Stromrichter 18 verbunden. Der Stromrichter 18 erzeugt eine dreiphasige Wechselstromleistung aus der über die Leitungen 16 zugeführten Gleichstromleistung, so wie das nachfolgend genauer beschrieben wird.
Der Stromrichter 18 ist durch ein Filter 20 und eine Stromwandlerbaugruppe 22 mit der Last 12 verbunden. Ein Stromfühlsignal wird von der Stromwandlerbaugruppe 22 abgegeben und ist mit einem Pulsbreitenmodulator oder mit einer
„p. PWM-Steuerung 24 verbunden, die Schalter im Stromrichter 18 steuert. Die PWM-Steuerung 24 empfängt auch Signale,
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die die Leitungs-Masse-Spannungen jeder der der Last eingespeisten Phasen angeben und ein Bezugssignal über eine Leitung 26.
Die PWM-Steuerung 24 ist wie üblich ausgeführt und gestattet eine Zeitverhältnissteuerung für die Schalter im Stromrichter 18.
Fig. 2 zeigt die Gleichstromquelle 10 und das Zuleitungsfilter 14 in Verbindung mit dem Stromrichter 18.
Die Stromrichterstufe 18 enthält n-Schalterppare, die zwischen einer ersten und zweiten Schiene 17a und 1 7b liegen. Die Schiene 17a ist mit der Gleichstromzuleitung 16a und die Schiene 17b mit der Gleichstromzuleitung 16b verbunden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist η gleich 3, obwohl η eine andere Zahl sein kann, wie zuvor erwähnt.
Die drei Schalterpaare sind in Form bipolarer Schalttransistoren ausgeführt und mit Q1-Q6 bezeichnet. Die bipolaren Transistoren können, falls gewünscht, zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit durch sehr schnelle (100 bis 200 ns) MOSFET-Transistoren ersetzt werden. Jedem Transistör ist über seine Kollektor-Emitter-Strecke eine freilaufende Diode D1-D6 parallelgeschaltet. An den Verbindungspunkten zwischen den Transistoren jedes Schalterpaars, die mit der Last 12 verbunden sind, werden Dreiphasenspannungen V.,. V und Vc abgegeben. Zur Darstellung sind die Impedanzen des Filters 20, des Stromwandlers 22 und der Last 12 als konzentrierte Phasenimpedanzen Z Z und Z dargestellt. Eine Masse-Verbindung der Last 12 ist mit der Massespannung der Gleichstromquelle 10 über eine Masse-Zuleitung 30 verbunden.
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Ein (η + 1)tes Schalterpaar (d.i. im dargestellten Ausführungsbeispiel ein viertes Schalterpaar) ist ebenfalls zwischen den Schienen 17a, 17b eingeschaltet, wobei der Verbindungspunkt der beiden Schalter mit der Masse-Leitung 30 zusammengeschaltet ist. Die Schalter dieses Paares sind Bipolartransistoren Q7 und Q8.
In den Weg der ersten und zweiten Schiene 17a und 17b sind jeweils ein erster und zweiter Stromfühler 32 und 34 eingeschaltet. Die Stromfühler 32 und 34 des bevorzugten Ausführungsbeispiels weisen Widerstände auf; es können jedoch auch andere Stromfühler, wie Hall-Effektstromfühler verwendet werden.
Zwei Dioden D7 und D8 sind jeweils zwischen der Masse-Zuleitung 30 und der ersten und zweiten Schiene 17a und 17b eingeschaltet, so daß der Stromfühler 32 zwischen dem Kollektor des Transistors Q7 und der Diode D7 liegt und daß der Stromfühler 34 zwischen dem Emitter des Transistors Q8 und der Diode D8 liegt.
Ein erster Gleichstromzuleitungsschalter verbindet die erste Zuleitung 16a mit der ersten Schiene 17a. Ein zweiter Gleichstromzuleitungsschalter verbindet die zweite Zuleitung 16b mit der zweiten Schiene 17b. Diese Schalter enthalten jeweils Transistoren Q9 und Q10, deren Kollektor-Emitter-Strecke jeweils eine Diode D9 und D10 parallelgeschaltet ist. Die Transistoren Q9 und Q10 werden so betrieben, daß sie eine oder beide Schienen 17a und
oQ 17b von der Gleichstromquelle 10 abkoppeln, sobald ein Gegenstrom von den Fühlern 32 bzw. 34 erfaßt wird. Außerdem wird einer oder beide der Transistoren Q7 und Q8 eingeschaltet und bildet einen Nebenschluß für Gegenströme zur Masseleitung 30, damit diese Ströme zur Last
op- zurückfließen können. Steuerschaltungen 38 und 40 steuern
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die Transistoren Q7 bis Q10. Eine der Steuerschaltungen 38 oder 40 ist in Fig. 3 genauer dargestellt.
Die Steuerschaltungen 38 und 40 sind im wesentlichen identisch,abgesehen von den ausdrücklich erwähnten Unterschieden. Deshalb ist lediglich die Steuerschaltung genauer beschrieben. Die Spannung über dem Stromfühler wird über einen Spannungsteiler, der aus Widerständen R3 und R4 und Wiederständen R5 und R6 besteht, einem invertierenden und einem nicht-invertierenden Eingang eines Vergleichers zugeführt, der einen Operationsverstärker U1 aufweist. Der Operationsverstärker U1 erzeugt ein Vergleichssignal, das mit einem UND-Glied 42 verbunden ist, das in invertierter Form drei Pulsbreitenmodulationssignale für die Transistoren Q1, Q3 und Q5 erhält, die von der PWM-Steuerung 24, die in Fig. 1 gezeigt ist, erzeugt werden.
Das UND-Glied 42 erzeugt ein Steuersignal, das mit einer optisch-gekoppelten Basistreiberschaltung 44 verbunden ist, die den Transistor Q7 ansteuert. Das Steuersignal ist außerdem über einen Inverter 46 mit einer zweiten Basistreiberschaltung 48 verbunden, die den Transistor Q9 ansteuert.
Wie Fig. 3 zeigt, ist der Ausgang des Operationsverstärkers U1 im tiefen Zustand, wenn die Spannung am nichtinvertierenden Eingang von U1 kleiner als die Spannung am invertierenden Eingang ist (nach Maßgabe einer ersten
go Stromrichtung in der Schiene 17a, die einen Normalbetrieb des Stromrichters angibt). Dadurch wird das vom UND-Glied 42 erzeugte Steuersignal ebenfalls in den tiefen Zustand gebracht. Dieses Tiefpegelsteuersignal schaltet den Transistor Q7 aus und schaltet den Transistor Q9 so, daß
O1- die Gleichspannungsquelle 10 mit dem Stromrichter 18 ο ο
durch die Schiene 17a verbunden bleibt und gewährleistet damit einen Normalbetrieb des Stromrichters.
Andererseits sei angenommen, daß ein Gegenstrom I in einer Phase A der Last erzeugt wird. Diese Situation kann entstehen, wenn die Last asymmetrisch mit unbestimmten Impedanzen in den Phasen B und C und einer hochinduktiven Reaktanz in Phase A ist. Dieser Strom kann Phase A verlassen und durch die Diode D1 und den Stromfühler 32 fließen. Wenn der Strom durch den Stromfühler 32 die Richtung ändert, was bedeutet, daß die Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers U1 die Spannung am invertierenden Eingang überschreitet, nimmt der Ausgang des Operationsverstärkers U1 hohen Zustand an. Dieses Hochzustands-Vergleichssignal wird mit den PWM-Schwingungen im UND-Glied 42 verknüpft und erzeugt ein Steuersignal mit hohem Zustand, wenn die nicht-invertierte Form aller dreier Schaltsignale im tiefen Zustand ist. Hier muß bemerkt werden, daß während den Zeiten, wo das PWM-Signal tiefen Zustand annimmt, die Transistoren Q1, Q3 und Q5 als Ergebnis der Pulsbreitenmodulationssteuerung des Stromrichters ausgeschaltet sind.
Das Hochzustands-Steuersignal, das das UND-Glied 42 abgibt, schaltet jeweils über die Basistreiberschaltung den Transistor Q7 ein und über den Inverter 46 und die zweite Basistreiberschaltung 48 den Transistor Q9 aus. Wie Fig. 2 zeigt, wird die Diode D9 in Sperrichtung vorgespannt, wenn der Transistor Q9 aus- und der Transistor Q7 eingeschaltet sind, weshalb die Gleichstromleistungsquelle von der ersten Schiene 17a abgekoppelt wird. Damit wird vermieden, daß der Gegenstrom I zur Quelle 10 fließen
on kann. Außerdem wird durch das Einschalten des Transistors Q7 der Gegenstrom I-R von der Schiene 17a durch den Transistor Q7 zur Masse-Leitung 30 und damit zurück zur Last geleitet. Der Weg, den der Gegenstrom I R durch die Schaltung nimmt, ist in Fig. 2 durch Pfeile bezeichnet.
Die Steuerschaltung 40 ist,wie bereits erwähnt, gleich der Steuerschaltung 38 mit folgenden Ausnahmen: Der Stromfühler 34 ist in die zweite Schiene 17b eingeschaltet und ersetzt den Stromfühler 32; der Transistor Q8 ersetzt den Transistör Q7 und der Transistor Q10 ersetzt den Transistor Q9; die dargestellte Polarität der Spannung am Stromfühler ist der in Fig. 3 gezeigten entgegengesetztgerichtet; und die Eingänge des UND-Glieds sind mit invertierten Schaltsignalen für die Transistoren Q2 , Q4 und Q6 gekoppelt statt der invertierten Schaltsignale für die Transistoren Q1, Q3 und 5. In allen anderen Merkmalen sind die Schaltungen identisch und bilden einen Weg kleiner Impedanz von einer oder beiden Schienen 17a bzw. 17b zum Masseleiter 30, so daß Gegenströme nicht zur Gleichstromquelle fließen können.
Hier muß bemerkt werden, daß die normale PWM-Steuerung des Stromrichters von der vorliegenden Erfindung nicht beeinflußt wird. Die vorliegende Erfindung bewirkt auch, daß zwischen der Schiene 17 und der Masseleitung ein Weg geringer Impedanz eingeschaltet wird und daß die Gleichstromquelle von der Schiene nur abgeschaltet wird, wenn alle die mit der Schiene verbundenen Schalter im Stromrichter ausgeschaltet sind. Dieser Betrieb ist zuvor anhand der Funktion des UND-Glieds 42 in Verbindung mit Fig. 3 erläutert worden.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung auch mit einpoligen Gleichstromleistungsquellen verwendet werden, die mit zwei Anschlüssen mit den Stromrichterschienen verbunden oQ sind. Dann werden die zwei Transistoren Q7 und Q8 durch einen einzelnen Transistor ersetzt, der zwischen den Schienen liegt und gemäß der obigen Beschreibung betrieben wird. Die Transistoren Q9 und Q10 würden in der gleichen Weise durch einen einzelnen Transistor ersetzt werden.
In dem Maße, in dem die Stärke der zur Gleichstromquelle fließenden Gegenströme verringert wird, kann die Größe des Zuleitungsfilters 14 verringert werden. Außerdem kann durch die vorliegende Erfindung ein Stromrichter von einer Gleichstromquelle, die keine Gegenströme aufnehmen kann, gespeist werden, wodurch ein breiterer Bereich von Gleichstromquellen zusammen mit dem Stromrichter einsetzbar ist.

Claims (2)

BEETZ & PARTNER ri"':-;7oL^7V7-isp· ' . Steinsdortstr.10,8000 München 22 57· AZ. 73*P 18. Juni 1985 Patentansprüche 1 . Stromrichter mit η-Phasen, der mehrphasige Wechselstromleistung aus einer Gleichstromguelle erzeugt, wobei die Gleichstromquelle (2) mit dem Stromrichter durch Zuleitungen verbundene Anschlüsse und der Stromrichter mit den Zuleitungen gekoppelte Schienen und mit einer Last verbundene Ausgänge aufweist, gekennzeichnet durch einen ersten Schalter (Q9; Q10), der eine Zuleitung (16a; 16b) mit einer der Schienen (17a; 17b) verbindet; einen zweiten Schalter (Q7; Q8), der zwischen der einen Schiene (17a; 17b) und der anderen Zuleitung (16b; 16a) eingeschaltet ist; eine Erfassungseinrichtung (32,38; 34,40), die mit einer Schiene (17a; 17b) verbunden ist und die Richtung des in ihr fließenden Stroms erfaßt, wobei der Strom in einer bestimmten Richtung fließt, wenn von der Last (12,20,22) erzeugte Leistung zur Gleichstromquelle (10) zurückfließt; und eine mit der Erfassungseinrichtung verbundene Einrichtung (42,44,46,48), die die Schalter (Q9;Q10 und Q7;Q8) treibt, wodurch der erste Schalter (Q9; Q10) geöffnet und der zweite Schalter (Q7; Q8) geschlossen wird, und den Strom durch den zweiten Schalter (Q7; Q8) von der einen Schiene (17a; 17b) nebenschließt, wenn dieser in der bestimmten Richtung fließt und damit den Rückfluß des Stroms zur Gleichstromquelle verhindert. OQ 2. Stromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung einen zwischen der einen Schiene (17a; 17b) und der einen Zuleitung (16a; 16b) eingeschalteten Widerstand aufweist. 572-B ο 1338 At/Ho 3. Stromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung einen Vergleicher (U1) mit einem ersten und zweiten Eingang, die jeweils über dem Fühlglied liegen und einem Ausgang aufweist, der einen bestimmten Zustand annimmt, wenn der Strom durch das Fühlglied die gegebene Richtung hat. 4. Stromrichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung einen ersten und zweiten Spannungsteiler, die jeweils zwei in Reihe geschaltete Widerstände (R5, R6 und R3 und R4) aufweisen, deren Verbindungspunkt jeweils mit dem ersten und zweiten Vergleichereingang verbunden ist, wobei der erste Spannungsteiler mit der einen Seite des Fühlglieds und der zweite Spannungsteiler mit der anderen Seite des Fühlglieds verbunden ist. 5. Stromrichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von einer Pulsbreitenmodulationsschwingung (PWM), die zwischen einem hohen und tiefen Zustand geschaltet wird, betrieben wird, wobei die Ansteuereinrichtung ein mit der PWM-Schwingung und dem Vergleicherausgang verbundenes Glied aufweist, das ein Steuersignal erzeugt, wenn die PWM-Schwingung tiefen Zustand und der Vergleicherausgang den bestimmten Zustand hat. 6. Stromrichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung weiterhin aufweist: QQ ein mit dem Glied (42) verbundenes Treiberglied (44), das mit dem zweiten Schalter (Q7; Q8) verbunden ist und diesen schließt, wenn das Steuersignal erzeugt wird, ein mit dem Glied (42) verbundenes Invertierglied (46), das das Steuersignal invertiert und ein mit dem Invertier- qp- glied (36) verbundenes Treiberglied (48), das den ersten Schalter (Q9; Q10) öffnet, wenn das Steuersignal erzeugt wird. *· 7. Stromrichter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schalter Transistoren sind. 8. Verfahren, das in einem dreiphasigen Stromrichter, der dreiphasige Wechselstromleistung von einer Gleichstromquelle mit einem ersten und zweiten Anschluß erzeugt, wobei der erste Anschluß mit dem Stromrichter durch eine Gleichstromanschlußleitung und der zweite Anschluß mit dem Stromrichter und mit einer Last verbunden ist, und der Stromrichter eine Schiene, einen ersten Schalter zwischen der Schiene und der Gleichstromzuleitung, einen zweiten Schalter zwischen der Schiene und dem zweiten Anschluß, einen Stromfühler, der den Strom in der Schiene erfaßt und eine mit dem Stromfühler verbundene Einrichtung aufweist, die den ersten und den zweiten Schalter steuert, verhindert, daß von der Last erzeugte Gegenströme zur Gleichstromquelle zurückfließen, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromfühler zum Erfassen eines Gegenstroms in der Schiene verwendet wird; und die Steuereinrichtung den ersten Schalter öffnet und den zweiten Schalter schließt, wenn ein Gegenstrom in der Schiene erfaßt ist und damit einen Nebenschluß für die Ströme durch die Last erzeugt, so daß diese Ströme nicht zur Gleichstromquelle zurückfließen können. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Einrichtung aufweist, die die Richtung des in der Schiene fließenden Stroms erfaßt und daß eine die Anwesenheit eines Gegenstroms angebende bestimmte Stromflußrichtung festgestellt wird. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromfühler an jeder Seite eine Spannung abgibt, * daß die Spannung an der einen Seite des Stromfühlers mit der Spannung auf der anderen Seite des Stromfühlers verglichen wird; und daß ein Vergleichssignal aus dem Vergleich erzeugt wird, das einen bestimmten Zustand hat, wenn die Spannung auf der einen Seite die Spannung auf der anderen Seite überschreitet. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromrichter von einer Pulsbreitenmodulationsschwingung (PWM) gesteuert wird, die zwischen einem ersten und zweiten Zustand schaltet und daß die PWM-Schwingung invertiert wird und in einem UND-Glied mit dem Vergleichssignal verknüpft wird, um ein Steuersignal für den ersten und zweiten Schalter zu erzeugen.
1.
2. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin das Steuersignal roit dem zweiten Schalter gekoppelt wird, das Steuersignal invertiert und das invertierte Steuersignal mit dem ersten Schalter gekoppelt wird.
13. Vorrichtung zur Verhinderung des Rückflusses von durch eine Last erzeugten Gegenströmen zu einer Gleichstromquelle in einem dreiphasigen statischen Stromrichter, der aus der von der Gleichstromquelle erzeugten Gleichstromleistung dreiphasige Wechselstromleistung erzeugt , wobei
die Gleichstromquelle zwei Anschlüsse und einen Masseanschluß hat, die mit dem Stromrichter über zwei Gleichstromzuleitungen und einer Massezuleitung verbunden sind, der Stromrichter und die Masseleitung mit einer Last verbunden sind,
der Stromrichter eine erste und zweite mit der ersten und zweiten Gleichstromzuleitung verbundene Schiene aufweist
-χ-
und durch ein Pulsbreitenmodulationssignal (PWM) betrieben wird, das zwischen einem ersten und zweiten Zustand geschaltet wird,
gekennzeichnet durch einen ersten Schalter (Q9) zwischen der ersten Zuleitung (16a) und der ersten Schiene (17a); einen zweiten Schalter (Q7) zwischen der ersten Schiene (17a) und der Masseleitung (30);
einen dritten Schalter (Q10) zwischen der zweiten Zuleitung (16b) und der zweiten Schiene (17b); einen vierten Schalter (Q8) zwischen der zweiten Schiene (17b) und der Masseleitung (30);
eine erste Fühleinrichtung (32), die mit der ersten Schiene (17a) gekoppelt ist und einen darin fließenden Gegenstrom erfaßt;
eine zweite Fühleinrichtung (34), die mit der zweiten Schiene (17b) verbunden ist und einen darin fließenden Gegenstrom erfaßt;
eine erste Schalteransteuervorrichtung (38), die mit der ersten Fühleinrichtung und dem ersten und zweiten Schalter verbunden ist und die Schalter ansteuert, wodurch der erste Schalter geöffnet und der zweite Schalter geschlossen wird, wenn in der ersten Schiene (17a) ein Gegenstrom erfaßt wird und wenn das PWM-Signal im ersten Zustand ist ,
oc um einen Stromnebenschluß durch den zweiten Schalter (Q7) zur Masseleitung und zur Last zu erzeugen; und eine zweite Schalteransteuervorrichtung (40), die mit der zweiten Fühleinrichtung (34) und dem dritten und vierten Schalter (Q1O,Q8) verbunden ist und den dritten Schalter
„λ öffnet und den vierten Schalter schließt, wenn in der zweiten Schiene (17b) ein Gegenstrom erfaßt ist und das PWM-Signal den ersten Zustand animmt und damit einen Stromnebenschluß von der Gleichstromquelle durch den vierten Schalter über die Masseleitung zur Last bildet.
DE19843490494 1983-10-17 1984-10-11 Pulsbreitenmodulierter Stromrichter für asymmetrische Lasten mit veränderlichem Leistungsfaktor Withdrawn DE3490494T1 (de)

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