DE3635401C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Eine derartige Schaltungsanordnung ist durch die
DE 34 90 150 T1 bekannt.
Bei dieser bekannten Anordnung ist die Beschaltungsdrossel zwischen die
abschaltbaren Halbleiterbauelemente (z. B. GTO-Thyristoren) geschaltet
und mit einer Mittelanzapfung versehen, die den Wechselspannungsanschluß
des Wechselrichters darstellt. Zur Abfuhr der Beschaltungsenergie vor bzw.
nach jedem Schaltvorgang mittels Stromwandler in die speisende Gleichspannungsquelle
sind die Beschaltungselemente jedes abschaltbaren Halbleiterschalters
über die Serienschaltung der Primärwicklung des Stromwandlers
und einer Diode miteinander verbunden, wobei diese Serienschaltung
jeweils zwischen dem Beschaltungskondensator und der Beschaltungsdiode
angeschlossen ist.
Durch die DE 35 44 232 A1 ist eine Schaltungsanordnung
bekannt, bei der je Phase unsymmetrisch, d. h.
nur einem GTO-Thyristor ein Beschaltungskondensator und eine Beschaltungsdiode
parallelgeschaltet ist und die Beschaltungsdrossel zwischen einem
GTO-Thyristor und einem Pol der Gleichspannungsquelle angeordnet ist.
Zwischen diesem einen Pol und dem Verbindungspunkt zwischen Beschaltungskondensator
und Beschaltungsdiode ist über eine weitere Beschaltungsdiode
eine überschüssige Beschaltungsenergie aufnehmende Einrichtung geschaltet,
wobei zwischen dem anderen Pol der Gleichspannungsquelle und
der weiteren Beschaltungsdiode ein Speicherkondensator gelegt ist. Zusätzlich
ist bei dieser Schaltungsanordnung eine den Anstieg eines Kurzschlußstromes
zwischen der Gleichspannungsquelle und dem Wechselrichter
begrenzende (Begrenzungs-) Drossel vorgesehen.
Auch bei einer Schaltungsanordnung nach der CH-PS 5 27 511 ist eine den
Anstieg eines Kurzschlußstromes begrenzende Drosselspule zwischen dem
einen Pol einer speisenden Gleichspannungsquelle und einem aus Thyristoren
aufgebauten Wechselrichter vorgesehen. Zur nutzbringenden Einspeisung
der von einer Kommutierungseinrichtung gelieferten, zur Löschung
der Thyristoren dienenden Kommutierungsenergie in die Gleichspannungsquelle
sind bei dieser Schaltungsanordnung Transformatoren vorgesehen,
deren Primärwicklungen mit den Thyristoren jeweils in Reihe liegen und
deren Sekundärwicklungen phasenmäßig hintereinandergeschaltet an die
Gleichspannungsquelle angeschlossen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Anordnung
derart auszugestalten, daß die Einrichtung zur Rückspeisung der
Beschaltungsenergie möglichst einfach aufgebaut wird, wobei die sekundärseitigen
Windungszahlen der Stromwandler je Phase möglichst klein
sind und die Sperrspannungsbeanspruchungen der notwendigen Blockdioden
gering gehalten werden. Auch soll bei unsymmetrischer Anordnung der
Beschaltungselemente für die abschaltbaren Halbleiterbauelemente im
Wechselrichter eine zusätzlich vorzugsehende, überschüssige Beschaltungsenergie
aufnehmende Einrichtung gering dimensioniert werden können
und eine Energie sparende Abmagnetisierung einer zusätzlich vorzusehenden,
den Anstieg eines Kurzschlußstromes begrenzenden Drossel möglich sein.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnungsfigur dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Die Zeichnungsfigur zeigt das Prinzipschaltbild eines aus einer durch einen
Kondensator C d gebildeten Gleichspannungsquelle mit einer Gleichspannung
U d gespeisten, dreiphasigen Wechselrichters.
Da die elektrischen Bauelemente in den drei Phasen U, V, W gleich sind,
sind sie nur bei der Phase U bezeichnet.
Zwischen dem positiven und dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle
sind zwei hintereinandergeschaltete, als GTO-Thyristoren ausgebildete, abschaltbare
Halbleiterbauelemente T 1, T 2 in Reihe mit einer Beschaltungsdrossel
L S 1 gelegt. Der Wechselspannungsanschluß (U) ist am Verbindungspunkt
der beiden Halbleiterbauelemente T 1, T 2 vorgesehen.
Dem abschaltbaren Halbleiterbauelement T 1 liegt eine Freilaufdiode D 1
antiparallel, während dem abschaltbaren Halbleiterbauelement T 2 ebenfalls
eine antiparallele Freilaufdiode D 2 zugeordnet ist.
In unsymmetrischer Beschaltung des Wechseltrichters ist die Serienschaltung
eines Beschaltungskondensators C S und einer (ersten) Beschaltungsdiode D S 1
nur dem abschaltbaren Halbleiterbauelement T 1 parallelgeschaltet. Zwischen
dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle und dem Verbindungspunkt zwischen
Beschaltungskondensator C S und der ersten Beschaltungdiode D S 1 ist über
eine weitere Beschaltungsdiode D S 2 eine überschüssige Beschaltungsenergie
aufnehmende Einrichtung U Q angeordnet. Zwischen dem positiven Pol der
Gleichspannungsquelle und dem Verbindungspunkt der Einrichtung U Q mit
der weiteren Beschaltungsdiode D S 2 liegt ein Speicherkondensator C O.
Zur Begrenzung des Anstiegs eines Kurzschlußstromes ist zwischen dem negativen
Pol des Kondensators C d und den Beschaltungsdrosseln L S 1 jeder Phase
eine Begrenzungsdrossel L K 1 angeordnet.
Zur Abmagnetisierung der Begrenzungsdrossel L K 1 und zur Zurückspeisung
von Beschaltungsenergie, die von der Einrichtung U Q nicht aufgenommen
werden soll, weil sie überschüssig ist, sind die Beschaltungsdrosseln L S 1
jeder Phase als Primärwicklung eines Stromwandlers W S und die Begrenzungsdrossel
L K 1 als Primärwicklung eines weiteren Stromwandlers W K ausgebildet.
Die Sekundärwicklung L K 2 des Stromwandlers W K liegt jeweils mit den Sekundärwicklungen
L S 2 der Stromwandler W S über eine Reihenschaltung von
Blockdioden D AS zwischen den beiden Polen der Gleichspannungsquelle.
Da überschüssige Beschaltungsenergie weitgehend von der Einrichtung U Q
ferngehalten wird, kann diese Einrichtung möglichst gering dimensioniert
werden. Die sekundärseitigen Windungszahlen der Stromwandler W K und W S
können aufgrund der Hintereinanderschaltung so gering wie möglich gehalten
werden, und die Blockdioden D AS erfahren nur die geringstmögliche Sperrspannungsbelastung.
Besonders günstig erfolgt der Aufbau der beschriebenen Schaltungsanordnung,
wenn die Induktivität jeder Beschaltungsdrosselspule L S 1 halb so groß ist
wie die Induktivität der Begrenzungsdrosselspule L K 1. Als Übersetzungsverhältnis
zwischen den Primär- und den Sekundärwicklungen bei den Stromwandlern
W S sowie dem weiteren Stromwandler W K ist 1:3 anzustreben.
Die Spannung der die zusätzliche Beschaltungsenergie aufnehmenden Einrichtung
U Q sollte dabei etwa 30% der Spannung U d am Kondensator C d betragen.
Dieser Kondensator C d kann z. B. der Zwischenkreiskondensator eines Gleichspannungszwischenkreisumrichters sein.
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zur Rückspeisung von Beschaltungsenergie in die
Gleichspannungsquelle eines Wechselrichters, bei dem
- je Phase zwischen den Polen der Gleichspannungsquelle die Reihenschaltung zweier abschaltbarer Halbleiterbauelemente mit einer Beschaltungsdrosselspule liegt und der Wechselspannungsanschluß zwischen den beiden Halbleiterbauelementen angeordnet ist,
- jedem abschaltbaren Halbleiterbauelement antiparallel jeweils eine Freilaufdiode zugeordnet ist,
- zumindest einem der Halbleiterbauelemente die Reihenschaltung eines Beschaltungskondensators mit einer Beschaltungsdiode parallelgeschaltet ist und
- ein primärseitig mit den Beschaltungselementen verbundener Stromwandler mit seiner Sekundärwicklung in Reihe mit zumindest einer Blockdiode zwischen die Pole der Gleichspannungsquelle geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, Daß die Beschaltungsdrosselspule (L S 1) jeder Phase (U, V, W) die Primärwicklung des Stromwandlers (W S ) bildet, und daß die Sekundärwicklung (L S 2) jedes Stromwandlers (W S ) in Reihe mit der Sekundärwicklung (L K 2) eines weiteren Stromwandlers (W K ) geschaltet ist, dessen Primärwicklung als eine den Anstieg eines Kurzschlußstromes begrenzende (Begrenzungs-) Drosselspule (L K 1) zwischen dem einen Pol der Gleichspannungsquelle (C d ) und jeweils der Reihenschaltung aus Beschaltungsdrosselspule (L S 1) und abschaltbaren Halbleiterbauelementen (T 1, T 2) angeordnet ist.
- je Phase zwischen den Polen der Gleichspannungsquelle die Reihenschaltung zweier abschaltbarer Halbleiterbauelemente mit einer Beschaltungsdrosselspule liegt und der Wechselspannungsanschluß zwischen den beiden Halbleiterbauelementen angeordnet ist,
- jedem abschaltbaren Halbleiterbauelement antiparallel jeweils eine Freilaufdiode zugeordnet ist,
- zumindest einem der Halbleiterbauelemente die Reihenschaltung eines Beschaltungskondensators mit einer Beschaltungsdiode parallelgeschaltet ist und
- ein primärseitig mit den Beschaltungselementen verbundener Stromwandler mit seiner Sekundärwicklung in Reihe mit zumindest einer Blockdiode zwischen die Pole der Gleichspannungsquelle geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, Daß die Beschaltungsdrosselspule (L S 1) jeder Phase (U, V, W) die Primärwicklung des Stromwandlers (W S ) bildet, und daß die Sekundärwicklung (L S 2) jedes Stromwandlers (W S ) in Reihe mit der Sekundärwicklung (L K 2) eines weiteren Stromwandlers (W K ) geschaltet ist, dessen Primärwicklung als eine den Anstieg eines Kurzschlußstromes begrenzende (Begrenzungs-) Drosselspule (L K 1) zwischen dem einen Pol der Gleichspannungsquelle (C d ) und jeweils der Reihenschaltung aus Beschaltungsdrosselspule (L S 1) und abschaltbaren Halbleiterbauelementen (T 1, T 2) angeordnet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Induktivität jeder Beschaltungsdrosselspule (L S 1) halb so groß
ist wie die Induktivität der Begrenzungsdrosselspule (L K 1).
3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Übersetzungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärwicklungen
bei den Stromwandlern (W S ) sowie dem weiteren Stromwandler
(W K ) 1:3 ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863635401 DE3635401A1 (de) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | Schaltungsanordnung zur rueckspeisung von beschaltungsenergie eines abschaltbare halbleiterbauelemente aufweisenden wechselrichters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863635401 DE3635401A1 (de) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | Schaltungsanordnung zur rueckspeisung von beschaltungsenergie eines abschaltbare halbleiterbauelemente aufweisenden wechselrichters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3635401A1 DE3635401A1 (de) | 1988-04-28 |
DE3635401C2 true DE3635401C2 (de) | 1989-07-13 |
Family
ID=6311939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863635401 Granted DE3635401A1 (de) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | Schaltungsanordnung zur rueckspeisung von beschaltungsenergie eines abschaltbare halbleiterbauelemente aufweisenden wechselrichters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3635401A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20070099609A (ko) | 2005-01-17 | 2007-10-09 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 이동 디바이스 |
CN101199108B (zh) * | 2005-01-28 | 2010-06-09 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于将dc电压转换为三相ac输出的方法和变换器 |
Family Cites Families (3)
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DK140999B (da) * | 1969-12-29 | 1979-12-17 | Danfoss As | Kommuteringskobling for en thyristor. |
JPS59178975A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | インバ−タ |
DE3544232A1 (de) * | 1985-12-12 | 1987-06-19 | Licentia Gmbh | Schaltungsanordnung zur ueberstrombegrenzung in einem wechselrichter mit abschaltbaren leistungshalbleitern z.b. gto-thyristoren |
-
1986
- 1986-10-15 DE DE19863635401 patent/DE3635401A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3635401A1 (de) | 1988-04-28 |
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