DE4319515A1 - Direktumrichter-System - Google Patents
Direktumrichter-SystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Direktumrichter-System mit pha
senbezogenen selbstgeführten Direktumrichtern.
Ein derartiges aus der EP-B-0 127 306 (Fig. 3 A) bekanntes
Direktumrichter-System ist eingangsseitig an einem Dreh
stromnetz und ausgangsseitig an einer Drehstrommaschine an
geschlossen, wobei jeder Maschinenphase ein selbstgeführter
Direktumrichter zugeordnet ist. Die Direktumrichter dienen
dazu, gewünschte Verläufe für die Maschinenspannungen aus
geeigneten Zeitabschnitten der Spannungen des Drehstromnetzes
zu approximieren. Hierzu weist jeder einzelne Direktumrichter
ein- und ausschaltbare bidirektionale, d. h. einen Stromfluß
in beide Richtungen ermöglichende Schalter auf, die bezogen
auf die beiden Ausgangsanschlüsse jedes einzelnen
Direktumrichters in zwei Teilumrichtern angeordnet sind. Zur
Approximierung einer gewünschten sinusförmigen Ausgangs
spannung mit vorgegebener Frequenz aus den Spannungen des
Drehstromnetzes werden die bidirektionalen Schalter in einer
vorgegebenen Sequenz ein- und ausgeschaltet, wobei in auf
einanderfolgenden gleichen Ansteuerungs-Zeitintervallen je
desmal ein Schalter des einen Teilumrichters und ein Schalter
des anderen Teilumrichters eingeschaltet ist. Wie Fig. 3 der
EP-B-0 127 306 zeigt, ergibt sich dabei automatisch, daß
während der Zeit, in der der Sollwert der zu approximierenden
Ausgangsspannung ansteigt, bei jedem Schaltvorgang zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Ansteuerungs-Zeitintervallen ein
Spannungssprung von einem niedrigeren Wert auf einen höheren
Wert erfolgt, während bei kontinuierlich abfallendem
Sollverlauf der Ausgangsspannung jedesmal ein Spannungssprung
von einem höheren Wert auf einen niedrigeren Wert erfolgt. Da
die Ausgangsspannung jedes Direktumrichters aus der Differenz
der Teilspannungen über den beiden Teilumrichtern zusammen
gesetzt ist, ergibt sich automatisch, daß bei ansteigendem
Sollverlauf der Ausgangsspannung des Direktumrichters die
Schalter des einen Teilumrichters in Anschnittsteuerung und
die Schalter des anderen Teilumrichters in Abschnittsteuerung
betrieben werden und daß bei abfallenem Sollverlauf der
Ausgangsspannung der zuvor in Anschnittsteuerung betriebene
Teilumrichter in Abschnittsteuerung und der zuvor in Ab
schnittsteuerung betriebene Teilumrichter in Anschnittsteue
rung betrieben wird. Dabei ist die Anschnittsteuerung dadurch
definiert, daß die Teilspannung des betreffenden Teilumrich
ters bei jedem Schaltvorgang von einem niedrigeren auf einen
höheren Wert springt, während bei der Abschnittsteuerung die
Teilspannung von einem höheren auf einen niedrigeren Wert
springt. Es kann nachgewiesen werden, daß bei der sich mit
der bekannten Ansteuerung der Direktumrichter automatisch
ergebenden Kombination von An- und Abschnittsteuerung ein
günstiges Spannungsspektrum erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, größere Freiheiten
in der Einstellung des Spannungsspektrums, der Schalthäufig
keit und der Verschiebungsblindleistung zu erreichen.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei
dem Direktumrichter-System der eingangs angegebenen Art in
Abhängigkeit von einem periodischen Sollverlauf für die durch
den Direktumrichter zu approximierende Ausgangsspannung für
jeden Teilumrichter ein Umschaltsignal zur Umschaltung der
Ansteuerung des Teilumrichters zwischen einer Anschnitt
steuerung und einer Abschnittsteuerung erzeugt wird. Durch
die Umschaltung zwischen An- und Abschnittsteuerung läßt sich
bei vorgegebenem Sollverlauf für die zu approximierende
Ausgangsspannung deren tatsächlicher Verlauf, d. h. die Aus
wahl derjenigen Zeitabschnitte der Spannungen des Drehstrom
netzes, aus denen die Ausgangsspannung approximiert werden
soll, gezielt beeinflussen.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Di
rektumrichter-Systems ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Da mit der Umschaltung zwischen An- und Abschnittsteuerung
der Verlauf der Ausgangsspannungen der Direktumrichter be
einflußt werden soll, sind die Umschaltsignale im stationären
Betrieb des Direktumrichter-Systems Funktionen des
Sollverlaufs der zu approximierenden Ausgangsspannungen, wo
bei die Umschaltsignale bezüglich ihrer Periodendauer der
Periodendauer des zu approximierenden Sollverlaufs der Aus
gangsspannung folgen und wobei die Umschaltsignale bezüglich
der Umschaltzeitpunkte zwischen der An- und Abschnittsteue
rung in Abhängigkeit von Symmetrien im Sollwertverlauf der
Ausgangsspannung ebenfalls symmetrisch verlaufen.
Ein Kriterium für eine Umschaltung zwischen Anschnittsteue
rung und Abschnittsteuerung ist das Auftreten von Wende
punkten im zu approximierenden Sollverlauf der Ausgangsspan
nung. Wenn der Sollverlauf der Ausgangsspannung zwischen zwei
Wendepunkten kontinuierlich ansteigt, so läßt sich bei der
Approximation dieses Sollverlaufes eine minimale Schaltrate
dadurch erreichen, daß umgekehrt, wie dies in Fig. 3 der
EP-B-0 127 306 gezeigt ist, bei jedem Schaltvorgang in dem
Direktumrichter ein Spannungssprung von einem höheren Wert
auf einen niedrigeren Wert erfolgt. Umgekehrt erfolgt bei
einem abfallenden Sollverlauf der Ausgangsspannung bei jedem
Schaltvorgang ein Spannungssprung von einem niedrigeren Wert
auf einen höheren Wert.
Wenn bei dem erfindungsgemäßen Direktumrichter-System der
vorgegebene Sollwertverlauf für die Ausgangsspannung ein Si
nusverlauf ist, die Umschaltsignale für die beiden Teil
umrichter jeweils einen periodischen Signalverlauf mit
gleicher Periodendauer wie der sinusförmige Sollwertverlauf
für die Ausgangsspannung aufweisen, die Umschaltsignale den
einen Teilumrichter in der ersten Periodenhälfte auf An
schnittsteuerung und in der zweiten Periodenhälfte auf Ab
schnittsteuerung und den anderen Teilumrichter in der ersten
Periodenhälfte auf Abschnittsteuerung und in der zweiten
Periodenhälfte auf Anschnittsteuerung schalten und wenn au
ßerdem der Beginn der Periode der Umschaltsignale gegenüber
dem Beginn der Periode des sinusförmigen Sollverlaufs der
Ausgangsspannung um den Betrag einer Viertelperiode zeitlich
versetzt ist, so stellt sich die in der EP-B-0 127 306 in Fig.
3 gezeigte Kombination von An- und Abschnittsteuerung ein.
Mit dem erfindungsgemäßen Direktumrichter-System ist es in
vorteilhafter Weise möglich, diese Kombination von An- und
Abschnittsteuerung auch bei einem von dem sinusförmigen
Verlauf abweichenden Sollwertverlauf der Ausgangsspannung,
wie z. B. ein abgeflachter Sinusverlauf oder Trapezverlauf
bei Asynchronmaschinen im Feldschwächbetrieb, anzuwenden, um
einen gleichmäßigeren Verlauf der Ausgangsspannungen zu er
halten.
Bei der in Fig. 3 der EP-B-0 127 306 gezeigten Kombination von
An- und Abschnittsteuerung ist die Verlustblindleistung
gleich null. Wird bei dem erfindungsgemäßen Direktumrichter-
System mittels der Umschaltsignale für die einzelnen Teil
umrichter die gleiche Kombination von An- und Abschnitt
steuerung eingestellt, so ist es durch eine weitere zeitliche
Verschiebung des Beginns der Periode des Umschaltsignals
gegenüber dem Beginn der Periode des zu approximierenden
Sollverlaufs der Ausgangsspannung möglich, bestimmte
Verschiebungsblindleistungen einzustellen.
Schließlich lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Direktum
richter-System Ausgangsspannungsverläufe an den einzelnen
Direktumrichtern erzielen, bei denen sich Phasen, in denen
ein Spannung erzeugt wird, mit Kurzschlußphasen abwechseln.
Hierzu wird der zu approximierende Sollverlauf der Ausgangs
spannung auf den Wert 0 festgesetzt, wobei zusätzlich durch
Invertieren eines der Umschaltsignale für die beiden Teilum
richter identische Signalverläufe beider Umschaltsignale wäh
rend der Kurzschlußintervalle erzeugt werden. Dadurch wird
erreicht, daß die Teilspannungen über den beiden Teilum
richtern gleich sind, so daß ihre die Ausgangsspannung des
betreffenden Direktumrichters bildende Differenz Null ist.
Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die
Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im einzelnen zeigen
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für ein Direktumrichter-
System mit einem aus zwei Teilumrichtern beste
hendem Direktumrichter pro Phase,
Fig. 2-8 unterschiedliche Beispiele zur Ansteuerung des
Direktumrichters mit dem Sollverlauf der durch
die Teilumrichter zu erzeugenden Teilspannungen
und mit den Umschaltsignalen zur Ansteuerung der
Teilumrichter in An- oder Abschnittsteuerung und
Fig. 9-30 Diagramme mit sich aufgrund der Ansteuerungsbei
spiele nach Fig. 2-8 ergebenden Strom- und Span
nungsverläufen im Direktumrichter-System.
Fig. 1 zeigt ein Direktumrichter-System, das eingangsseitig an
einem Drehstromnetz N mit den Netzsternspannungen uL1, uL2
und uL3 und ausgangsseitig an einer Drehstrommaschine M
angeschlossen ist. Das Direktumrichter-System weist für jede
Maschinenphase Ph1, Ph2 und Ph3 jeweils einen selbstgeführten
Direktumrichter auf, von denen in Fig. 1 nur der an der
Maschinenphase Ph1 angeschlossene Direktumrichter UR1 gezeigt
ist. Die anderen Maschinenphasen Ph2 und Ph3 sind in gleicher
Weise über entsprechende Direktumrichter mit dem
Drehstromnetz N verbunden. Der Direktumrichter UR1 dient
dazu, an seinem Ausgang eine Ausgangsspannung u₀₁ mit vor
gegebenem Verlauf für die Maschinenphase Ph1 aus geeigneten
Zeitabschnitten der Spannungen uL1, uL2 und uL3 des Dreh
stromnetzes N zu approximieren. Hierzu weist der Direkt
umrichter UR1 ein- und ausschaltbare birektionale Schalter
A1, A2, A3, B1, B2 und B3 auf, von denen die Schalter A1, A2
und A3 einen mit dem Ausgangsanschluß 0 des Direktumrichters
UR1 verbundenen ersten Teilumrichter A und die Schalter B1,
B2 und B3 einen mit dem anderen Ausgangsanschluß 1 des
Direktumrichters UR1 verbundenen zweiten Teilumrichter B bil
den. Bei den bidirektionalen Schaltern A1 bis B3 handelt es
sich um ein- und ausschaltbare Halbleiterschalter, bei
spielsweise in Form von jeweils zwei antiparallelen ab
schaltbaren Thyristoren, die einen Stromfluß in beiden Rich
tungen erlauben. Zur Approximierung eines gewünschten Ver
laufes für die Ausgangsspannung u₀₁1 mit vorgegebener Frequenz
aus den Spannungen uL1, uL2 und uL3 des Drehstromnetzes N
werden die bidirektionalen Schalter A1 bis B3 in einer
vorgegebenen Sequenz ein- und ausgeschaltet, wobei jedesmal
ein Schalter, z. B. A1, des ersten Teilumrichters und ein
Schalter, z. B. B2, des zweiten Teilumrichters B
eingeschaltet ist. Hierzu werden die Schalter A1 bis B3 von
einer Steuereinrichtung S einzeln angesteuert, der eingangs
seitig ein Sollverlauf UstA für die von dem ersten Teil
umrichter A zu erzeugende Teilspannung u01A und ein zweiter
Sollverlauf UstB für die von dem zweiten Teilumrichter B zu
erzeugende Teilspannung u01B zugeführt werden. Die Ausgangs
spannung u₀₁ des Direktumrichter UR1 ergibt sich aus der
Differenz der Teilspannungen u01A und u01B. In Fig. 1 sind
ferner die Netzströme in dem Drehstromnetz N mit iL1, iL2 und
iL3 sowie der Strom in der Maschinenphase Ph1 mit iS1
bezeichnet.
Die folgenden Beispiele sind willkürlich gewählt und sollen
die Steuerprinzipien des Direktumrichter-Systems darstellen.
Dabei gelten folgende Steuervorgaben für den zu approximie
renden Sollverlauf der Ausgangsspannung u₀₁:
Sollspannungsamplitude: &3uS = 0,7 &3uL
Sollfrequenz: ωS = 0,35 ωL
Winkel zwischen Sollspannung und Netzspannung: ψ = -15°.
Sollspannungsamplitude: &3uS = 0,7 &3uL
Sollfrequenz: ωS = 0,35 ωL
Winkel zwischen Sollspannung und Netzspannung: ψ = -15°.
Im folgenden werden sieben verschiedene Beispiele für eine
Approximation des Sollverlaufs der Ausgangsspannung u₀₁ durch
die Netzspannungen uL1, uL2 und uL3 angegeben. Die dazu
erforderlichen Steuerfunktionen sind in den Fig. 2 bis 8
dargestellt. Dabei ist mit UstA der Sollverlauf (eine Halb
schwingung) der Teilspannung u01A über dem ersten Teilum
richter A und mit UstA der Sollwert der Teilspannung u01B
über dem zweiten Teilumrichter B bezeichnet. Ferner ist für
jeden der beiden Teilumrichter A und B jeweils ein Um
schaltsignal SwA bzw. SwB angegeben, mit dem eine Umschaltung
der Ansteuerung des betreffenden Teilumrichters A und B
zwischen einer Anschnittsteuerung und einer Abschnittsteue
rung möglich ist. Die Anschnittsteuerung ist dadurch de
finiert, daß die Teilspannung u01A bzw. u01B des betreffenden
Teilumrichters A bzw. B bei jedem Schaltvorgang durch einen
Schalter A1 bis B3 des betreffenden Teilumrichters A bzw. B
von einem niedrigeren Wert auf einen höheren Wert springt,
während bei der Abschnittsteuerung der Spannungssprung von
einem höheren auf einen niedrigeren Wert erfolgt. Solange die
Umschaltfunktion SwA oder SwB den Wert 1 hat, wird der
betreffende Teilumrichter A bzw. B mit Anschnittsteuerung
betrieben; hat die Umschaltfunktion SwA oder SwB den Wert 0,
so wird der betreffende Teilumrichter in Abschnittsteuerung
betrieben.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel wird der Teilumrichter A
dauernd mit Anschnittsteuerung und der Teilumrichter B
dauernd mit Abschnittsteuerung betrieben. Fig. 9 zeigt die
sich hierbei ergebenden Spannungen und Ströme am Teil
umrichter A. Fig. 10 zeigt die entsprechenden Spannungen und
Ströme am Teilumrichter B. Fig. 11 zeigt die Ausgangsspannung
u₀₁ und die Netzströme des Direktumrichters UR1. Fig. 12 zeigt
die Ausgangsspannung u₀₁ und die Netzströme des Direkt
umrichter-Systems in Fig. 1, wenn die Direktumrichter für alle
drei Maschinenphasen wirksam sind.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel erfolgt ein Wechsel
zwischen Anschnittsteuerung und Abschnittsteuerung immer
dann, wenn der Sollverlauf UstA oder UstB für die Teil
spannungen u01A und u01B der Teilumrichter A und B einen
Wendepunkt durchlaufen. In den Bereichen, in denen die beiden
Sollverläufe UstA und UstB zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Wendepunkten kontinuierlich ansteigen, werden die zugehörigen
Teilumrichter A und B mit Anschnittsteuerung betrieben. In
den Bereichen, in denen die beiden Sollverläufe UstA und UstB
kontinuierlich abfallen, werden die zugehörigen Teilumrichter
A und B mit Abschnittsteuerung betrieben. Da die Sollverläufe
UstA und UstB um 180° gegeneinander phasenverschoben sind,
sind die Signalverläufe der beiden Umschaltsignale SwA und
SwB zueinander invertiert. Fig. 13 zeigt die sich mit dieser
Kombination von An- und Abschnittssteuerung ergebenden
Spannungen und Ströme am Teilstromrichter A. Die
entsprechenden Spannungen und Ströme am Teilumrichter B sind
in Fig. 14 dargestellt. Fig. 15 zeigt die Ausgangsspannung u₀₁
und die Netzströme des Direktumrichters UR1. Fig. 16 zeigt die
Ausgangsspannung u₀₁ und die Netzströme des Direktumrichter-
Systems nach Fig. 1, wenn alle drei Direktumrichter für die
einzelnen Maschinenphasen Ph1 bis Ph3 in Betrieb sind. Mit
Hilfe der in Fig. 3 gezeigten Umschaltsignale SwA und SwB wird
eine Kombination aus An- und Abschnittsteuerung eingestellt,
wie sie auch bei der in Fig. 3 der EP-B-0 127 306 gezeigten
Approximation eines Sollverlaufes der Ausgangsspannung eines
Direktumrichters realisiert ist. Die in Fig. 3 gezeigten
Umschaltsignale SwA und SwB erlauben jedoch auch für andere
als die gezeigten sinusförmigen Sollverläufe UstA und UstB
eine entsprechende Umschaltung zwischen An- und
Abschnittsteuerung. Dabei ist die kombinierte An- und
Abschnittsteuerung insbesondere im Feldschwächbetrieb einer
Asynchronmaschine von Vorteil, wenn die betreffenden
Sollverläufe für die Ausgangsspannung u₀₁ die Form einer
Sinus-Trapez-Funktion aufweisen. Dabei gelingt es, störende
niederfrequente harmonische Schwingungen, die unzulässige Ma
schinenströme verursachen, zu unterdrücken.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist die zeitliche Lage
der Umschaltfunktionen SwA und SwB in bezug auf die Soll
verläufe UstA und UstB so gewählt, daß keine Verschie
bungsblindleistung auftritt. Durch Verschiebung der Verläufe
der Umschaltfunktionen SwA und SwB gegenüber den Sollver
läufen UstA und UstB läßt sich eine Verschiebungsblind
leistung einstellen. Fig. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem die
Umschaltfunktionen SwA und SwB gegenüber dem in Fig. 3
gezeigten Beispiel um 90° voreilend verschoben sind. Fig. 17
zeigt die sich daraus ergebende Ausgangsspannung u₀₁ und
Netzströme des in Fig. 1 gezeigten Direktumrichter-Systems mit
seinen drei Direktumrichtern für jede Maschinenphase Ph1 bis
Ph3.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel sind die Umschaltsignale
SwA und SwB gegenüber dem Beispiel nach Fig. 3 um 90° nach
eilend verschoben. Die sich hieraus ergebende Ausgangsspan
nung und Netzströme des Direktumrichter-Systems aus Fig. 1
sind in Fig. 18 dargestellt. Hierbei ergibt sich ebenso wie in
Fig. 17 eine Verschiebungsblindleistung.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die in Fig. 3
gezeigten Umschaltsignale SwA und SwB durch Impuls folgen er
setzt worden sind. Durch die neu hinzugekommenen Umschalt
zeitpunkte gewinnt man zusätzliche Freiheitsgrade, die zur
Beeinflussung des Spektrums der Ausgangsspannung u₀₁ und der
Netzrückwirkungen oder zur Verringerung der Schalthäufigkeit
ausgenutzt werden können. Wie bei den zuvor angeführten Bei
spielen wird auch bei dem Prinzip der gepulsten Umschalt
signale SwA und SwB die Sollamplitude der Ausgangsspannung
u₀₁ nicht verändert. Fig. 19 zeigt die sich am Teilumrichter A
ergebenden Spannungen und Ströme. Die entsprechenden Span
nungen und Ströme am Teilumrichter B sind in Fig. 20 dar
gestellt. Fig. 21 zeigt die Ausgangsspannung u₀₁ und Netz
ströme des Direktumrichters UR1 und Fig. 22 die Ausgangsspan
nung und Netzströme des Direktumrichter-Systems mit allen
drei Direktumrichtern für jede Maschinenphase Ph1 bis Ph3.
Die Tatsache, daß jeder Teilumrichter A und B separat ge
steuert werden kann, erlaubt weitere Steuerverfahren. Durch
eine unterschiedliche Betriebsweise der Teilumrichter A und B
kann man einen Verlauf der Ausgangsspannung u₀₁ erzielen, bei
dem sich Phasen, in denen eine Spannung erzeugt wird, mit
Kurzschlußphasen abwechseln. Hierzu zeigen die Fig. 7 und
8 zwei unterschiedliche Beispiele. Zunächst wird eine
Steuerfunktion S1 definiert, die immer dann, wenn ein Kurz
schluß stattfinden soll, den Wert 0 hat und damit den Soll
verlauf UstA für die Teilspannung u01A an dem Teilumrichter A
invertiert. Damit wird erreicht, daß während der Kurz
schlußphasen die beiden Sollverläufe UstA und UstB gleich
sind, so daß die Ausgangsspannung U₀₁ 0 wird. Außerdem müssen
während der Kurzschlußphasen die Umschaltsignale SwA und SwB
übereinstimmen, damit beide Teilumrichter A und B entweder
gemeinsam mit Anschnittsteuerung oder gemeinsam mit Ab
schnittsteuerung betrieben werden.
Fig. 7 zeigt den Fall, daß die Kurzschlüsse links und rechts
vom Maximum des Sollverlaufs der Ausgangsspannung u₀₁ ge
wünscht werden. Fig. 23 zeigt die sich dabei ergebenden Span
nungen und Ströme am Teilumrichter A. Die entsprechenden
Spannungen und Ströme am Teilumrichter B sind in Fig. 24
dargestellt. Fig. 25 zeigt die Ausgangsspannung u₀l und die
Netzströme des Direktumrichters UR1. Die Ausgangsspannung u₀₁
und die Netzströme des Direktumrichter-Systems mit den drei
Direktumrichters für jede einzelne Maschinenphase Ph1 bis Ph3
sind in Fig. 26 dargestellt.
Fig. 8 gilt für den Fall, daß ein Kurzschluß in der Mitte der
Halbschwingung der gewünschten Ausgangsspannung u₀₁ gewünscht
wird. Die sich dabei ergebenden Spannungen und Ströme am
Teilumrichter A sind in Fig. 27 dargestellt. Fig. 28 zeigt die
Spannungen und Ströme am Teilumrichter B. Fig. 29 zeigt die
Ausgangsspannung u₀₁ und die Netzströme des Direktumrichters
UR1. Fig. 30 zeigt die Ausgangsspannung u₀₁ und die Netzströme
des Direktumrichter-Systems entsprechend Fig. 1. Wie die an
gegebenen Beispiele zeigen, ermöglicht das erfindungsgemäße
Direktumrichter-System eine freie Einstellung der Verteilung
von An- und Abschnittsteuerung auf die unterschiedlichen
Teilumrichters eines Direktumrichters. Dadurch ist es mög
lich, bei einem gegebenen Sollverlauf für die zu erzeugende
Ausgangsspannung das Spannungsspektrum, Netzrückwirkungen,
die Schalthäufigkeit der Schalter in den einzelnen Teilum
richtern und die Verschiebungsblindleistung einzustellen.
Claims (6)
1. Direktumrichter-System mit phasenbezogenen selbstgeführ
ten Direktumrichtern (UR1), die jeweils aus zwei Teilumrich
tern (A, B) bestehen,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit von einem periodischen Sollverlauf (UstA, UstB) für die durch den Direktumrichter (UR1) zu approximierende Ausgangsspannung (u₀₁) für jeden Teilum richter (A, B) ein Umschaltsignal (SwA, SwB) zur Umschaltung der Ansteuerung des Teilumrichters (A, B) zwischen einer An schnittsteuerung und einer Abschnittsteuerung erzeugt wird.
daß in Abhängigkeit von einem periodischen Sollverlauf (UstA, UstB) für die durch den Direktumrichter (UR1) zu approximierende Ausgangsspannung (u₀₁) für jeden Teilum richter (A, B) ein Umschaltsignal (SwA, SwB) zur Umschaltung der Ansteuerung des Teilumrichters (A, B) zwischen einer An schnittsteuerung und einer Abschnittsteuerung erzeugt wird.
2. Direktumrichter-System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umschaltsignale (SwA, SwB) für die beiden Teilum richter (A, B) jeweils einen periodischen Signalverlauf mit gleicher Periodendauer wie die des zu approximierenden Soll verlaufs (UstA, UstB) der Ausgangsspannung (u₀₁) aufweisen.
daß die Umschaltsignale (SwA, SwB) für die beiden Teilum richter (A, B) jeweils einen periodischen Signalverlauf mit gleicher Periodendauer wie die des zu approximierenden Soll verlaufs (UstA, UstB) der Ausgangsspannung (u₀₁) aufweisen.
3. Direktumrichter-System nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umschaltsignale (SwA, SwB) während der Periodendauer in Abhängigkeit von Symmetrien im Sollverlauf (UstA, UstB) der Ausgangsspannung (u₀₁) ebenfalls symmetrisch verlaufen.
daß die Umschaltsignale (SwA, SwB) während der Periodendauer in Abhängigkeit von Symmetrien im Sollverlauf (UstA, UstB) der Ausgangsspannung (u₀₁) ebenfalls symmetrisch verlaufen.
4. Direktumrichter-System nach einem der vorangehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verlauf des Umschaltsignals (SwA, SwB) in Abhängig keit von Wendepunkten im zu approximierenden Sollverlauf (UstA, UstB) der Ausgangsspannung (u₀₁) zwischen den beiden Schaltzuständen für die Anschnittsteuerung und die Ab schnittsteuerung wechselt.
daß der Verlauf des Umschaltsignals (SwA, SwB) in Abhängig keit von Wendepunkten im zu approximierenden Sollverlauf (UstA, UstB) der Ausgangsspannung (u₀₁) zwischen den beiden Schaltzuständen für die Anschnittsteuerung und die Ab schnittsteuerung wechselt.
5. Direktumrichter-System nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Beginn der Periode des Umschaltsignals (SwA, SwB) gegenüber dem Beginn der Periode des zu approximierenden Sollverlaufs (UstA, UstB) der Ausgangsspannung (u₀₁) um einen vorgegebenen Betrag zeitlich versetzt einstellbar ist.
daß der Beginn der Periode des Umschaltsignals (SwA, SwB) gegenüber dem Beginn der Periode des zu approximierenden Sollverlaufs (UstA, UstB) der Ausgangsspannung (u₀₁) um einen vorgegebenen Betrag zeitlich versetzt einstellbar ist.
6. Direktumrichter-System nach einem der vorangehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Ausgang dem Direktumrichters (UR1) während vorgegebener Zeitintervalle Kurzschlüsse erzeugt werden, indem der zu approximierende Sollverlauf (UstA, UstB) der Ausgangsspannung (u₀₁) auf den Wert 0 festgesetzt wird und durch Invertieren eines der Umschaltsignale (SwB) für die beiden Teilumrichter (A, B) identische Signalverläufe beider Umschaltsignale (SwA, SwB) während der Kurzschlußintervalle erzeugt werden.
daß an dem Ausgang dem Direktumrichters (UR1) während vorgegebener Zeitintervalle Kurzschlüsse erzeugt werden, indem der zu approximierende Sollverlauf (UstA, UstB) der Ausgangsspannung (u₀₁) auf den Wert 0 festgesetzt wird und durch Invertieren eines der Umschaltsignale (SwB) für die beiden Teilumrichter (A, B) identische Signalverläufe beider Umschaltsignale (SwA, SwB) während der Kurzschlußintervalle erzeugt werden.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934319515 DE4319515A1 (de) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | Direktumrichter-System |
FI942816A FI942816A (fi) | 1993-06-14 | 1994-06-14 | Suoravaihtosuuntaajajärjestelmä |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934319515 DE4319515A1 (de) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | Direktumrichter-System |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4319515A1 true DE4319515A1 (de) | 1994-12-15 |
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ID=6490211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934319515 Withdrawn DE4319515A1 (de) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | Direktumrichter-System |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4319515A1 (de) |
FI (1) | FI942816A (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2709079A1 (de) * | 1976-03-04 | 1977-09-08 | Fuji Electric Co Ltd | Verfahren zur blindstromfreien aussteuerung einer stromrichteranordnung |
-
1993
- 1993-06-14 DE DE19934319515 patent/DE4319515A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-06-14 FI FI942816A patent/FI942816A/fi not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2709079A1 (de) * | 1976-03-04 | 1977-09-08 | Fuji Electric Co Ltd | Verfahren zur blindstromfreien aussteuerung einer stromrichteranordnung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI942816A0 (fi) | 1994-06-14 |
FI942816A (fi) | 1994-12-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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