DE3923380A1 - Verfahren zum ausgleichen der elektrischen stroeme zu schalteinrichtungen - Google Patents
Verfahren zum ausgleichen der elektrischen stroeme zu schalteinrichtungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleichen der
elektrischen Ströme zu einer Vielzahl von Schalteinrichtun
gen bei einem Vollbrücken-Inverter, der beispielsweise als
Energieversorgung zur Induktionsheizung beim Härten oder Ver
güten von Bauteilen verwandt wird und in jedem Zweig eine
Vielzahl von Schalteinrichtungen, die parallel geschaltet
sind, und eine Halbbrücke aus einer Vielzahl von modularti
gen Schaltkreisen, d. h. integrierten Modulen mit entspre
chenden Schalteinrichtungen in beiden Richtungen aufweist,
die eine Halbbrücke bilden, wobei die Schalteinrichtungen in
Reihe zueinander geschaltet sind und zu einem Modul inte
griert sind, oder für Schalteinrichtungen, die zur Bildung
eines Schaltkreises in Reihe geschaltet sind.
Um eine größere Ausgangsleistung zu erzielen, müssen bei
Invertern beliebiger Art mehrere Schalteinrichtungen in je
dem Zweig angeordnet werden, die parallel geschaltet sind.
Bei einer derartigen Anordnung gibt es die Möglichkeit der
äquidistanten oder mechanisch-symmetrischen Anordnung, um
für eine konstante Verdrahtungsinduktivität für die Last
über jede Schalteinrichtung von der Gleichstromversorgung
zu sorgen, damit ein Ausgleich der jeder Schalteinrichtung
gelieferten Ströme sichergestellt ist.
In "Power electronics" von Kouji Imai, herausgegeben von
DENKI SHOIN CO., LTD. sind auf Seite 63 in Fig. 2.33 im
Abschnitt 2 5 2 unter der Bezeichnung "Parallel Connection"
äquidistante Verdrahtungen dargestellt.
Es besteht ein großer Bedarf nach Vollbrücken-Invertern mit
relativ kleiner Ausgangsleistung, die in jedem Zweig eine
einzige Schalteinrichtung aufweisen.
Module, die zwei Schalteinrichtungen integrieren, die für ei
ne Halbbrücke in Reihe geschaltet sind, werden in diesem Fall
in großen Mengen mit geringen Kosten aufgrund ihrer bequemen
Verwendungsweise auf dem Markt angeboten.
Bei jedem Versuch, die Halbbrücke mit derartigen kosten
günstigen, in Reihe geschalteten Modulen zu bilden, um einen
Inverter mit hoher Ausgangsleistung bei niedrigen Kosten zu
entwickeln, ergibt sich die große Schwierigkeit, eine äqui
distante Verdrahtung oder eine mechanisch-symmetrische Ver
drahtung und ähnliches zu verwirklichen, was auf der Form des
integrierten Moduls beruht und zu einem möglichen Ungleich
gewicht in der Stromverteilung führt.
Dabei ergibt sich folgende Wirkungsweise:
Fig. 1 der zugehörigen Zeichnung zeigt das Grundschaltbild
eines Vollbrücken-Inverters eines Typs, der beispielsweise
Transistoren als Schalteinrichtungen verwendet.
In Fig. 1 sind die als Vollbrücke geschalteten Zweige A bis
D, die mit der Last Lo verbunden sind, und die Schalteinrich
tungen Sa1 bis Sa3, die parallel geschaltet sind und den
Zweig A bilden, die Schalteinrichtungen Sb1 bis Sb3, die
parallel geschaltet sind und den Zweig B bilden, die Schalt
einrichtungen Sc1 bis Sc3 und die Schalteinrichtungen Sd1
bis Sd3 dargestellt, die parallel geschaltet sind und die
Zweige C und D jeweils bilden.
Inverter mit einem derartigen Aufbau können in an sich be
kannter Weise einen Gleichstrom von der Energieversorgung zur
Last Lo in einen Ausgangswechsel umwandeln, indem der
gleichzeitige leitende Zustand der Schalteinrichtungen Sa1
bis Sa3 im Zweig A und der Schalteinrichtungen Sd1 bis Sd3
im Zweig D und der gleichzeitige leitende Zustand der Schalt
einrichtungen Sc1 bis Sc3 im Zweig C und der Schalteinrich
tungen Sb1 bis Sb3 im Zweig B gewechselt werden.
Fig. 4 zeigt die herkömmliche Möglichkeit, beispielsweise
mehrere Module, die Schalteinrichtungen Sa1 und Sb1 in Rei
henschaltung integrieren, oder Schaltkreise, die von den
Schalteinrichtungen Sa1 und Sb1 in Reihenschaltung gebildet
werden und in beiden Fällen im folgenden "Modul" genannt wer
den, mit Stromzuleitungsschienen und Ausgangsschienen zu
verbinden.
Die Stromzuleitungsschienen SB⊕ und SB⊖ sind die positiven
und negativen Zuleitungsschienen, die mit einer nicht darge
stellten Gleichstromquelle verbunden sind, und die Schienen
OB1 und OB2 sind die Ausgangsschienen, wobei weiterhin eine
Last Lo, die eine Halbbrücke bildenden Module MA1 bis MA3
und die die andere Halbbrücke bildenden Module MD1 bis MD3
dargestellt sind.
Durch die Schaltung der Module soll eine möglichst genaue
Äquidistanz verwirklicht werden, indem die Gleichstromseite
der Stromzuleitungsschienen und die Seite der Last Lo der
Ausgangsschienen umgekehrt wird und die MA-Seite und die MD-
Seite symmetrisch ausgebildet werden. Eine Untersuchung hat
jedoch ergeben, daß diese Anordnung keine ausgeglichene
Stromführung durch alle Schalteinrichtungen gewährleistet.
Das ergibt sich aus folgendem: Es wird zunächst auf die
Schalteinrichtung Sa1 Bezug genommen. Die Stromschleifen,
die der Strom ia1 zieht, der durch die Schalteinrichtung Sa1
geht, schließt die Schleife MA1-MD1, die aus SB⊕ → Sa1 →
OB1 → Lo → OB2 → Sd1 → SB⊖ besteht, und zwei weitere Schlei
fen ein, die den Ausgangsstromweg gemeinsam haben, jedoch im
rückführenden Weg von der Last Lo, d. h. in den Schleifen
MA1-MD2 über Sd2 und MA1 → MD3 über Sd3 verschieden sind.
Die Verdrahtungsinduktivitäten der Schleifen werden im fol
genden mit der Ausnahme der Leitungsinduktivität der Schal
tung beschrieben, da die Module äquidistant zueinander ange
ordnet sind und jede Schleife sowohl den Schaltkreis zwischen
der Energiequelle und jedem Modul als auch den Schaltkreis
zwischen jedem Modul und der Last Lo benötigt.
Die Verdrahtungsinduktivitäten L der Schleifen sind:
MA1-MD1 - - - - 1L
MA1-MD2 - - - - 2L
MA1-MD3 - - - - 3L,
MA1-MD2 - - - - 2L
MA1-MD3 - - - - 3L,
wobei L die Verdrahtungsinduktivität zwischen jedem Modul
mit der angeordneten Position der Schalteinrichtung Sa1 im
Modul MA1 als Bezug ist.
Der Strom neigt dazu, entlang des Weges des kleinsten
stromleitenden Bereiches zu fließen, da die Leitungsindukti
vität L sich proportional mit dem stromleitenden Bereich
ändert. Die Stromstärken der Ströme ia1 → d1, ia1 → d2 und
ia1 → d3, die in den Schleifen zu MD1, MD2 und MD3 über MA1
fließen, sind jeweils:
ia1 → d1 = 1
ia1 → d2 = 1/2
ia1 → d3 = 1/3,
ia1 → d2 = 1/2
ia1 → d3 = 1/3,
wobei die Stromstärke des Stromes ia1-d1 = 1 ist.
In ähnlicher Weise haben die Verdrahtungsinduktivitäten L der
Schleifen, von denen eine mit der Schalteinrichtung Sa2 im Mo
dul MA2 gebildet ist, und die andere mit der Schalteinrich
tung Sa3 im Modul MA3 zusammen mit MA1 in der Schleife
MA1-MD1 als Grundposition und die Stromwerte, die in jeder
Schleife fließen, wenn der Wert des Stromes ia1 → d1 = 1 ist,
die folgenden, in Tabelle 1 angegebenen Werte:
Die Gesamtsumme der Stärke der Ströme, die durch jede Schalt
einrichtung in den Modulen MD1 bis MD3 auf dem rückführenden
Weg, d.h. durch die Schalteinrichtungen Sd1, Sd2 und Sd3
fließen, sind:
Sd1; 1 + 1/2 + 1/3 ≒ 1.83
Sd2; 1/2 + 1/3 + 1/4 ≒ 1.08
Sd3; 1/3 + 1/4 + 1/5 ≒ 0.75
Sd2; 1/2 + 1/3 + 1/4 ≒ 1.08
Sd3; 1/3 + 1/4 + 1/5 ≒ 0.75
Es ergibt sich somit ein großer Unterschied in den Stromver
teilungen bis zu 41% in diesem Fall, und ein konzentrier
ter Stromfluß durch den inneren Modul MD1, wie es aus der
obigen Tabelle ersichtlich ist.
Die obige Berechnung gilt auch für eine Schleife, bei der der
Modul MA1 bis MA3 den zurückführenden Weg bildet, d.h. für ei
ne Schleife mit den Schalteinrichtungen Sc1 bis Sc3 als heraus
gehender Weg, und den Schalteinrichtungen Sb1 bis Sb3 als
zurückführendem Weg, wobei mit steigender Anzahl von Modulen
die Konzentration des Stromes in der innersten Schalteinrich
tung um so stärker wird, da sich kleinste Unterschiede in der
Verdrahtungsinduktivität L in jeder Schleife aufaddieren, was
zu einem großen Ungleichgewicht in der Stromverteilung führt.
Ein Ungleichgewicht in der Stromverteilung kann zu einem Feh
ler in Form eines geöffneten Stromkreises oder in Form eines
Kurzschlusses durch Überlastung derjenigen Schalteinrichtung
führen, an der der Strom konzentriert ist.
Wenn beispielsweise der Stromkreis in einer Schalteinrich
tung unterbrochen ist, übernehmen die anderen Schalteinrich
tungen im selben Zweig die Arbeit der fehlerhaften Schalt
einrichtung, so daß sie die Ausgangsleistung aufrechterhal
ten und der Inverter weiterarbeitet, ohne daß der Fehler be
merkt wird.
Wenn eine Schalteinrichtung ausgefallen ist, werden die ande
ren Schalteinrichtungen in diesem Zweig überlastet, was zu
einer Kette von Betriebsstörungen führt.
Ein Fehler in Form eines Kurzschlusses in einer Schalteinrich
tung kann dazu führen, daß der Inverter instabil arbeitet, wo
bei dann, wenn der Inverter weiterarbeitet, ohne daß der Feh
ler bemerkt wird, der Schaltkreis der fehlerhaften Einrich
tung durch Überhitzung unterbrochen wird, was eine Kette von
Betriebsstörungen in anderen Schalteinrichtungen in diesem
Zweig ähnlich wie bei einem Fehler in Form eines unterbroche
nen Schaltkreises auslöst, der von einer Überlast hervorgeru
fen wird.
Das herkömmliche Verfahren ist daher nicht in der Lage, eine
Ausbreitung der Beschädigungen infolge einer einzelnen feh
lerhaften Einrichtung unabhängig davon zu vermeiden, ob der
Fehler in Form eines unterbrochenen Schaltkreises oder in
Form eines Kurzschlusses vorliegt, ein Problem, das noch zu
lösen ist.
Durch die Erfindung soll soweit wie möglich die Stromvertei
lung für jede Schalteinrichtung bei einem Vollbrücken-Inverter
ausgeglichen werden, der in jedem Zweig mehrere parallel ge
schaltete Schalteinrichtungen enthält, wobei jede Halbbrücke
aus einer Vielzahl von Modulen aufgebaut ist.
Durch die Erfindung soll weiterhin vermieden werden, daß eine
gegebene Schalteinrichtung früher als andere Einrichtungen in
dem Zweig aufgrund einer Überlastung der Einrichtung nur in
der bestimmten Schaltposition ausfällt.
Durch die Erfindung soll weiterhin eine Kette von Betriebs
störungen der Schalteinrichtungen im Zweig aufgrund einer
Überlastung der Schalteinrichtungen vermieden werden, die die
Arbeit der fehlerhaften Einrichtung übernehmen.
Weiterhin sollen gemäß der Erfindung die Herstellungskosten
des Inverters herabgesetzt werden, indem es möglich ist, bei
einem Inverter für hohe Leistung eine Anzahl von kostengünsti
gen Modulen für einen kleinen Strom zu verwenden, die in
großen Mengen auf dem Markt angeboten werden, wobei sich der
Vorteil ergibt, daß eine Kette von Betriebsstörungen der
Schalteinrichtungen in einem Zweig vermieden werden kann.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein beson
ders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher be
schrieben. Es zeigt
Fig. 1 das Grundschaltbild eines Ausführungs
beispiels eines Vollbrücken-Inverters
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 in einem Schaltbild den Modulaufbau
eines Ausführungsbeispiels der Er
findung, das nur für eine Einweg
schaltung dargestellt ist,
Fig. 3 das Schaltbild eines Modulaufbaus
bei einer Anwendungsform der Erfin
dung, und
Fig. 4 das Schaltbild einer herkömmlichen
Modulanordnung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ausgleichen der Ströme zu
einer Vielzahl von Schalteinrichtungen läßt sich wie folgt zu
sammenfassen:
- 1. Die Energieversorgungsseite der Zuleitungsschienen und die Lastseite der Ausgangsschienen liegen einander gegen über.
- 2. Wenn mehrere modulartige Schaltungen mit der Zuleitungs schiene und der Ausgangsschiene verbunden wird, dann wird die relative Länge des Schaltkreises zur Energieversor gung und zur Last von den gegenüberliegenden Enden zur Mitte zunehmend kleiner.
- 3. Außer für die extremen Außenseiten sind die Richtungen der Ströme zu einem benachbarten Modul entgegengesetzt und zum anderen gleich.
Im folgenden wird anhand von Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Fig. 2 zeigt nur eine Einwegschal
tung, um das Grundprinzip der Erfindung darzustellen und den
komplizierten Aufbau einer Zweiwegschaltung zu vermeiden.
In Fig. 2 sind die positiven und negativen Stromzuführungs
schienen SB⊕ und SB⊖, die Ausgangsschienen OB1 und OB2, die
Last Lo und die Module MA1 bis MA4 und MD1 bis MD4 dargestellt.
Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, sind gemäß der Erfindung die
Module so angeordnet, daß sie den obigen Erfordernissen 2. und
3. zusammen mit dem Erfordernis 1. für diejenigen Module ge
nügen, die mit den Zuführungsschienen SB⊕, SB⊖ und den Aus
gangsschienen AB1 und OB2 verbunden sind.
Im folgenden werden diese Erfordernisse bezüglich jedes Mo
duls näher beschrieben:
Die Module MA1 und MA4 haben die größte relative Länge zur
Versorgungsquelle und zur Last Lo unter den acht Modulen.
Die Module MD1 und MD4 sind kleiner als die Module MA1 und MA4
in ihrer relativen Länge, wobei MD1 die entgegengesetzte Strom
richtung zum benachbarten Modul MA1 und die gleiche Stromrich
tung wie MD2 hat, wie es im folgenden beschrieben wird.
Der Modul MD4 hat andererseits die entgegengesetzte Stromrich
tung zum benachbarten Modul MA4 und die gleiche Stromrichtung
wie der Modul MA3, wie es im folgenden beschrieben wird, so daß
beide den obigen Erfordernissen 2. und 3. genügen.
Während MD2 und MD3 kleiner als MD1 und MD4 in ihrer relativen
Länge sind, hat MD2 die gleiche Stromrichtung wie der benach
barte Modul MD1 und die entgegengesetzte Stromrichtung zum Mo
dul MA2, wie es später im einzelnen beschrieben wird.
MD3 hat die gleiche Stromrichtung zum benachbarten Modul MD4
und die entgegengesetzte Stromrichtung zum Modul MA3, wie es
später im einzelnen beschrieben wird, so daß beide den obigen
Erfordernissen 2. und 3. genügen.
Die Module MA2 und MA3 sind kleiner als die Module MD2 und
MD3 in ihrer relativen Länge, wobei MA2 die entgegengesetzte
Stromrichtung zum benachbarten Modul MD2 und die gleiche Strom
richtung wie MA3 hat, die die gleiche Stromrichtung wie beim
benachbarten Modul MA2 und die entgegengesetzte Stromrichtung
zum Modul MA3 ist, so daß beide den obigen Erfordernissen 2.
und 3. genügen.
Die Modulanschlüsse gemäß der Erfindung können auf den ersten
Blick ungeschickt erscheinen. Es ist jedoch tatsächlich deut
lich, daß sie zwei Halbbrücken, d.h. eine Halbbrücke mit den
Modulen MA1 bis MA4 und eine andere Halbbrücke mit den Modu
len MD1 bis MD4 bilden.
Die Verteilung der Ströme, die jeder Schalteinrichtung in je
dem Modul zugeführt werden, die in der oben beschriebenen Wei
se angeordnet sind, wird im folgenden bei einer äquidistanten
Anordnung jedes Moduls und bei einer Leitungsinduktivität L
für jeden Abstand dargestellt, wie es ähnlich im obigen der
Fall war, wobei die Leitungsinduktivität zur Versorgungsquelle
und zur Last L weggelassen ist, wie es ähnlich bei dem her
kömmlichen Verfahren der Fall war.
Die Verdrahtungsinduktivitäten jeder Schleife, die durch den
Strom iai gebildet wird, der durch die Schalteinrichtung Sa1
im Modul MA1 fließt, sind gleich:
MA1 - MD1 - - - - 1L
MA1 - MD2 - - - - 2L
MA1 - MD3 - - - - 5L
MA1 - MD4 - - - - 6L
MA1 - MD2 - - - - 2L
MA1 - MD3 - - - - 5L
MA1 - MD4 - - - - 6L
Die Verdrahtungsinduktivität ist proportional zum Stromlei
tungsbereich, wie es oben beschrieben wurde, so daß der Strom
über den kleineren Weg im Bereich fließt, und die Stromstärken
der durch jede Schleife fließenden Ströme gegeben sind als:
ia1 - d1 = 1
ia1 - d2 = 1/2
ia1 - d3 = 1/5
ia1 - d4 = 1/6,
ia1 - d2 = 1/2
ia1 - d3 = 1/5
ia1 - d4 = 1/6,
wobei die Stromstärke des Stromes ia1-d1, der über MA1 zum
Modul MD1 fließt, gleich 1 ist.
Die folgende Tabelle 2 zeigt die Werte der Ströme, die durch
die Schleifen fließen, die mit der Schalteinrichtung Sa2 im
Modul MA2 mit der Schalteinrichtung Sa3 im Modul MA3 und mit
der Schalteinrichtung Sa4 im Modul MA4 zusammen mit dem obigen
Fall des Moduls MA1 gebildet werden, wenn jede Verdrahtungs
induktivität gleich 1L ist, und die Stromstärke des Stromes
ia1 → d1 bei einer Schleife MA1-MD1 als Grundposition gleich
1 ist.
Die Gesamtsumme der Stromstärken der durch die Schaltein
richtungen der Module MD1 bis MD4 auf dem Rückführungsweg,
d. h. durch Sd1 bis Sd4 fleißenden Ströme ist gleich:
Sd1; 1 + 1/2 + 1/3 + 1/6 ≒ 2.00
Sd2; 1/2 + 1 + 1/2 + 1/5 ≒ 2.20
Sd3; 1/5 + 1/2 + 1 + 1/2 ≒ 2.20
Sd4; 1/6 + 1/3 + 1/2 + 1 ≒ 2.00
Sd2; 1/2 + 1 + 1/2 + 1/5 ≒ 2.20
Sd3; 1/5 + 1/2 + 1 + 1/2 ≒ 2.20
Sd4; 1/6 + 1/3 + 1/2 + 1 ≒ 2.00
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde dargestellt, daß
die Unterschiede in der Verteilung weniger als 10% betragen,
was wesentlich weniger als beim herkömmlichen Verfahren ist.
Das gilt auch für den Fall, bei dem die Schalteinrichtungen
Sb1 bis Sb4 mit den Modulen MA1 bis MA4 im Rückführungsweg
liegen, was nicht dargestellt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dann angewandt wer
den, wenn jeder Zweig mehr Schalteinrichtungen als beim obi
gen Ausführungsbeispiel umfaßt, vorausgesetzt, daß die An
schlüsse jedes Moduls derart gewählt sind, daß den obigen
Erfordernissen genügt wird.
Fig. 3 zeigt die Verwendung einer extrem großen Anzahl von
Modulen. Fig. 3 zeigt den Fall, in dem zwölf Module MA1 bis
MD6 bei einer Halbbrücke mit Modulen MA1 bis MA6 und einer
anderen Halbbrücke mit Modulen MD1 bis MD6 verwandt sind.
In Fig. 3 sind die positiven Zuführungsschienen SB1⊕ und
SB2⊕, die von SB⊕ abzweigen, die negativen Zuführungsschie
nen SB1⊖ und SB2⊖, die von SB⊖ abzweigen, und die Ausgangs
schienen OB1 und OB2 dargestellt.
Von den obigen Erfordernissen wird das Erfordernis 1. da
durch erfüllt, daß die Seite der Versorgungsquelle der Zu
führungsschiene und die Lastseite der Ausgangsschiene einan
der gegenüber angeordnet sind. Eine Anzahl von Modulen n ist
in zwei Gruppen unterteilt, von denen jede an den Ausgangs
schienen OB1, OB2 auf beiden Seiten angeordnet ist und
n/2 Module, die zu einer Gruppe gehören, mit der positiven
Zuführungsschiene SB1⊕ und der negativen Zuführungsschiene
SB1⊖ verbunden sind, die beide zur Ausgangsschiene OB1 und
OB2 abzweigen, und n/2 Module, die zur anderen Gruppe
gehören, mit der positiven Zuführungsschiene SB2⊕ und der ne
gativen Zuführungsschiene SB2⊖ verbunden sind, die zu den
Ausgangsschienen OB1 und OB2 abzweigen, umfassen, so daß beide Gruppen
dem Erfordernis 2. genügen, indem sie der Reihe nach klei
nere relative Längen zur Versorgungsquelle und zur Last Lo
von den gegenüberliegenden Enden zur Mitte hin aufweisen, wie
es ähnlich bei dem obigen Ausführungsbeispiel der Fall ist,
und beide Gruppen auch dem Erfordernis 3. genügen, da die
Richtungen der benachbarten Ströme zueinander mit der Ausnah
me der gegenüberliegenden Enden zu einem benachbarten Strom
entgegengesetzt und zum anderen gleich sind.
Wie es oben beschrieben wurde, erlaubt es das erfindungsge
mäße Verfahren zum Ausgleichen der Ströme zu Schalteinrich
tungen, soweit wie möglich die Stromverteilungen auf eine
Anzahl von Schalteinrichtungen auszugleichen, wenn jeder
Zweig mehrere Schalteinrichtungen in Parallelschaltung in
einem Vollbrücken-Inverter umfaßt, und dessen Halbbrücken
mehrere modulartige Schaltkreise umfassen.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens macht es so
mit möglich, daß ein weit gleichmäßigerer Strom durch alle
Schalteinrichtungen fließt, wodurch ein früherer Ausfall ei
ner Schalteinrichtung als anderer Schalteinrichtungen im
selben Zweig aufgrund einer Überlastung der gegebenen Schalt
einrichtung bei der herkömmlichen Anordnung vermieden wird.
Es wird daher zuverlässig ausgeschlossen, daß aufeinander
folgende Betriebsstörungen aufgrund einer der Reihe nach er
folgenden Überlastung der anderen Schalteinrichtungen im
Zweig durch den Fehler einer einzigen überlasteten Einrich
tung ausgelöst werden, so daß der Inverter stabil und für
eine lange Zeit arbeiten kann.
Durch die Erfindung wird es weiterhin möglich, bei Hoch
leistungsanwendungen kostengünstige Module für kleine
Leistung zu verwenden, was zu einer großen Verringerung der
Herstellungskosten des Inverters neben den anderen Vorteilen
führt, die das erfindungsgemäße Verfahren mit sich bringt.
Bei einem Vollbrücken-Inverter, bei dem jeder Zweig mehrere
Schalteinrichtungen umfaßt, die parallel geschaltet sind, und der
aus einer Vielzahl von modulartigen Schaltkreisen besteht, die
in Reihe gegenüberliegende Schalteinrichtungen in beiden
Zweigen verbinden, die jeweils Halbbrücken bilden, werden die
Ströme zu der Vielzahl von Schalteinrichtungen dadurch aus
geglichen, daß die Seite der Versorgungsquelle der Zufüh
rungsschienen und die Lastseite der Ausgangsschienen gegenüber
angeordnet werden, und daß die Anschlüsse an die Zuführungs
schienen und die Ausgangsschienen derart sind, daß in den
modulartigen Schaltkreisen die relativen Längen zur Versor
gungsquelle und zur Last zunehmend von den gegenüberliegenden
Enden zur Mitte kleiner werden und die Richtungen der benach
barten Ströme mit der Ausnahme der gegenüberliegenden Enden
zu einem benachbarten Strom entgegengesetzt und zum anderen
gleich sind.
Claims (4)
1. Verfahren zum Ausgleichen der Ströme zu einer Vielzahl
von Schalteinrichtungen bei einem Vollbrücken-Inverter,
dessen Zweige mehrere Schalteinrichtungen in Parallel
schaltung umfassen, mit mehreren modulartigen Schalt
kreisen aus Schalteinrichtungen, die in Reihe zu gegen
überliegenden Einrichtungen in beiden Zweigen geschaltet
sind, die Halbbrücken bilden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Seite der Versorgungsquelle der Zuführungsschie
nen und die Lastseite der Ausgangsschienen einander gegen
überliegen, und die relativen Längen der Schaltkreise
zur Versorgungsquelle und zur Last zunehmend von den ge
genüberliegenden Enden zur Mitte kleiner werden, wenn die
modulartigen Schaltkreise mit den Zuführungsschienen und
den Ausgangsschienen verbunden werden, und daß die Strom
richtungen zwischen den benachbarten Modulen mit der Aus
nahme der gegenüberliegenden Enden zu einem benachbarten
Modul entgegengesetzt und zum anderen gleich sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder modulartige Schaltkreis ein Modul ist, der mit
zwei in Reihe geschalteten Schalteinrichtungen integriert
ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder modulartige Schaltkreis aus zwei in Reihe ge
schalteten Schalteinrichtungen besteht.
4. Verfahren zum Ausgleichen der Ströme für eine Vielzahl
von Schalteinrichtungen bei einer Anordnung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anordnung der modulartigen Schaltkreise derart
ist, daß diese in zwei Gruppen unterteilt sind,von denen
jede eine Vielzahl von modulartigen Schaltkreisen ent
hält, die mit der rechten und der linken Seite der Aus
gangsschienen verbunden sind, und jede Gruppe der modul
artigen Schaltkreise mit Zuführungsschienen verbunden
ist, die von einer Energieversorgung abzweigen.
Applications Claiming Priority (1)
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