DE695596C

DE695596C - Procedure for deleting short-circuits in inverters caused by exceeding the step limit inside the vessel

Info

Publication number: DE695596C
Application number: DE1935A0076943
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1935-09-02
Filing date: 1935-09-03
Publication date: 1940-08-28

Description

Verfahren zum Löschen von durch Überschreitung der Trittgrenze innerhalb des Gefäßes auftretenden Kurzschlüssen bei Wechselrichtern Es ist für Wechselrichter, die auf Ver= braucher mit taktgebender Gegen-EMK arbeiten, vorgeschlagen worden, zum Löschen von durch Überschreitung der Trittgrenze des Wechselrichters innerhalb des Gefäßes auftretenden Kurzschlüssen die Kommutierung so lange zu verzögern, bis nach einer Anzahl übersprungener Anoden in einem normalen Kommutlerungszeitpunkt eine Kommutierung auf eine Anode bei .gleicher Spannungsrichtung wie im Normalfall erfolgen kann. Es vergeht also eine verhältnismäßig lange Zeit, bis der Wechselrichter wiedereingefangen ist.Procedure for deleting by exceeding the step limit within short circuits occurring in inverters in the vessel It is important for inverters who work on consumers with clocking back EMF has been proposed, for deleting by exceeding the step limit of the inverter within short circuits occurring in the vessel delay commutation until after a number of skipped anodes in a normal commutation time commutation to an anode with the same voltage direction as in the normal case can be done. So it takes a relatively long time for the inverter is recaptured.

Nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß sofort nach Eintritt eines Kurzschlusses der Strom der nach dem Kurzschlußpunkt brennenden Anode auf eine solche Wechselrichteranode kommutiert wird, die eine genügende positive Wendespannung besitzt und deren Spannung gegenüber der Kathode im Abnehmen begriffen ist. Besonders vorteilhaft ist das neue Verfahren für Stromrichter, die zwecks Energierückgabe aus einem Gleichstromnetz in ein Wechselstromnetz zeitweise als Wechselrichter arbeiten.According to the invention, this disadvantage is avoided in that immediately after the occurrence of a short-circuit the current of the burning after the short-circuit point Anode is commutated to such an inverter anode, which has a sufficient positive Has reversing voltage and its voltage with respect to the cathode is decreasing is. The new process is particularly advantageous for converters that are used for energy return temporarily work as an inverter from a direct current network to an alternating current network.

Die Wirkungsweise des Verfahrens -sei- an Hand der Fig. i und 2 .erläutert. In den Figuren sind die Phasenspannungen i bis 6 eines sechsphasigen Wechselrichters eingezeichnet; mit e ist die Spannung des Gleichstromnetzes benannt. Im normalen Wechselriclhberbetrieb brennen die Anoden in der Phasenfolge zeitlich ;nacheinander, wobei der Stromübergang von der jeweils brennenden Anode auf @die Folgeanode durch den Kommutierungspuinkt A bestimmt wird, dessen Lage durch Zündpunktverschiebung mittels Gittersteuerung, die durch Kontaktapparate - oder Steuerventile erfolgen känn, veränderlich ist. Der Strom der Anode 2 wird also im normalen Betrieb beim Punkt A auf Anode 3 übergehen. Erfolgt nun dieser übergang nicht, dann brennt die Anode 2 über den Kommutierungspunkt A hinaus. Vom Kurzschlußpunkt P an wird die Wendespannung negativ. Das heißt mit anderen Worten, die Anode 2 kann von der Anode 3 nicht mehr abgelöst werden; es entsteht ein Kurzschluß, dessen Strom durch die Spannungsabfälle im Gleichstromkreis und im Wechselrichter sowie durch die Differenz zwischen Phasenspanntuzg 2 und Gleichspannung e bestimmt wird. Um diesen Kurzschluß zu löschen, wird erfindungsgemäß der Kurzschlußstrom der Anode 2 auf z: B. die Anode 5 kommutiert. Dies geschieht in Punkt B, weil in diesem Punkt die Spannung der Anöde 5-positiver ist als die Spannung der Anode 2. Da die Differenz zwischen der Spannung der Anode 5 und der Gleichspannung e abnimmt, so wird der Kurzschlußstrom auf den Norma.lstr om verringert, und es kann nun nach, der Anode 5 in normaler Weise die Anode 6 und nachher :die Anode i wieder im Punkt A gezündet werden. Anstatt, wie beschrieben, bei einem Kurzschluß der Anode 2 die Zündung der Anoden .3 und q. zu überspringeg und die Anode 5 zu zünden, besteht, falls der Kurzschlußstrom nicht sehr groß ist, die Möglichkeit, im Punkte D die Anode q. zu zünden. Dies hat den Vorteil, daß daml der Kurzschlußstrom nicht zu stark ansteigen kann. Im letzteren Fall wird dann nur die Anode 3 übersprungen.The mode of operation of the method -sei- on the basis of FIGS. I and 2 .explains. In the figures, the phase voltages i to 6 of a six-phase inverter are shown; with e the voltage of the direct current network is named. In normal alternating operation, the anodes burn chronologically in the phase sequence, with the current transfer from the burning anode to the following anode being determined by commutation point A, the position of which can be changed by shifting the ignition point by means of grid control, which can be done by contact apparatus or control valves . The current from anode 2 will therefore pass to anode 3 at point A during normal operation. If this transition does not take place, the anode 2 burns beyond the commutation point A. From the short-circuit point P on, the reversing voltage becomes negative. In other words, the anode 2 can no longer be detached from the anode 3; a short circuit occurs, the current of which is determined by the voltage drops in the direct current circuit and in the inverter as well as by the difference between phase voltage 2 and direct voltage e. In order to delete this short circuit, according to the invention the short circuit current of the anode 2 is commutated to, for example, the anode 5. This happens in point B, because at this point the voltage of the anode 5 is more positive than the voltage of the anode 2. Since the difference between the voltage of the anode 5 and the direct voltage e decreases, the short-circuit current is reduced to the normal current om reduced, and it can now after the anode 5 in the normal way the anode 6 and afterwards: the anode i can be ignited again at point A. Instead of, as described, the ignition of the anodes .3 and q in the event of a short circuit of the anode 2. to skip and ignite the anode 5, there is, if the short-circuit current is not very large, the possibility at point D the anode q. to ignite. This has the advantage that the short-circuit current cannot rise too much. In the latter case, only the anode 3 is then skipped.

Wesentlich für die Durchführung des Verfahrens zur Löschung von Kurzschlüssen in Wechselrichtern gemäß der Erfindung ist die Kommutierung des Kurzschlußstrome .s auf eine der Wechselrichteranoden beliebiger Phase, die einerseits eine genügende Wendespanmungaufweisen muß und deren Spannung andererseits gegenüber der Kathode im Ab- nehmen begriffen ist, d. h. die Zündung der den Kurzschlußstrom übernehmenden Anode muß auf dem absteigenden Ast ihrer Spannungskurve erfolgen. Zur Durchführung des Verfahrens wird dem Gitter derjenigen Anode, welche die Kommutierung jeweils übernehmen soll, durch Unterbrechung des normalen Zündvorganges das positive Zündpotential im gegebenen Zeitpunkt in Abhängigkeit vom Kurzschlußstrom aufgedrückt. Die Gittersteuerung kann dabei mit Hilfe eines Kontaktapparates erfolgen, der beispielsweise mit zwei Bürsten versehen ist, von denen die -eine für die Zündsteuerung, während des normale. Betriebes, die andere für die Zündsteuerung bei der Durchführung der Kommutierung des Kurzschlußstromes gemäß der Erfindung dient; es kann auch feine Ventilsteuerung benutzt werden. Es kann dabei zweckmäßig sein, im Gleichstromkreis des Wechselrichters eine Drosselspule vorzusehen, die verhindert, daß der Gleichstrom bei .einem Kurzschluß rasch auf den Höchstwert ansteigt, wodurch die Sicherheit des Verfahrens noch erhöht wird.Essential to the practice of the method of cancellation of short circuits in inverters according to the invention the commutation of the short-circuit currents .s to any of the inverter anodes phase, on the one hand must provide sufficient turning clamping Mung comprise and whose voltage is the other hand, conceived to take in the waste towards the cathode, ie the ignition of the anode taking over the short-circuit current must take place on the descending branch of its voltage curve. To carry out the method, the grid of that anode which is to take over the commutation in each case is impressed with the positive ignition potential at the given point in time depending on the short-circuit current by interrupting the normal ignition process. The grid control can be done with the help of a contact device, which is provided, for example, with two brushes, one of which is for the ignition control, during the normal. Operation, the other is used for the ignition control when carrying out the commutation of the short-circuit current according to the invention; fine valve timing can also be used. It can be useful to provide a choke coil in the direct current circuit of the inverter, which prevents the direct current from rising rapidly to the maximum value in the event of a short circuit, which further increases the safety of the method.

Tritt nun der Fall ein, daß der Gleichstrom nach Kommutierung des Kurzschlußstromes in der oben erläuterten Weise von Anode 2 auf Anode 5 noch nicht auf den Normalstrom ,abgeklungen ist und daß somit die normale Kommutatian von Anode 5 auf Anode 6 erschwert ist, wird gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wiederholt der von der jeweils gezündeten Anode übernommene Kurzsehlußstrom auf eine solche Wechselrichteranode kommutiert, die eine genügende positive Wendespannungaufweistund deren Spannung gegenüber der Kathode im Abnehmen begriffen ist. Dies kann z. B., wie in Fig.2 dargestellt, dadurch erfolgen, daß der Kurzschlußstrom wiederholt auf unmittelbar einander folgende Anoden, deren Spannungen wiederum, wie in Fig. i mit i bis 6 bezeichnet sind, kommutiert wird, bis die normale Zündpunktlage wieder erreicht ist. In diesem Falle wird im Punkt B der Kurzschlußstrom der Anode 2 auf die Anode 5 kommutiert, von Anode 5 im Punkte F auf die Anode 6, von Anode 6 im Punkte F auf Anode i und schließlich von Anode i im Punkte G bzw. A auf Anode 2, worauf nun die normale Zündfolge einsetzt.If the case now occurs that the direct current after commutation of the Short-circuit current in the manner explained above from anode 2 to anode 5 not yet to the normal current, has decayed and that thus the normal commutatian of the anode 5 is difficult on anode 6, is repeated according to the method according to the invention the short-circuit current taken over by the respectively ignited anode to such Inverter anode commutates, which has a sufficient positive reversing voltage and whose voltage with respect to the cathode is decreasing. This can e.g. B., as shown in Fig.2, take place in that the short-circuit current is repeated on anodes immediately following one another, the voltages of which in turn, as in FIG i to 6 are designated, is commutated until the normal ignition point position is reached again is. In this case, at point B, the short-circuit current from the anode 2 to the anode 5 commutates, from anode 5 at point F to anode 6, from anode 6 at point F. Anode i and finally from anode i at points G or A to anode 2, whereupon the normal firing order begins.

Anstatt, wie bei Fig. i beschrieben, die erforderliche Zündpunktverschiebung auf eine Anode zu beschränken und einen Kontaktapparat mit zwei Bürsten vorzusehen, ist es ohne weiteres möglich, den Zündpunkt aller Anoden um den gleichen Betrag vorzuverschieben, indem z. B. die Kontaktscheibe des Kontaktapparates rasch vorverschoben wird. Der gleiche Zweck kann auch mit einer statischen Steuerapparatur erzielt werden.Instead of the required ignition point shift, as described in connection with FIG to limit it to one anode and to provide a contact device with two brushes, it is easily possible to set the ignition point of all anodes by the same amount to move forward by z. B. quickly advanced the contact disc of the contact apparatus will. The same purpose can also be achieved with a static control apparatus.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for deleting by exceeding the tread limit within the vessel short circuits occurring in inverters, that work on consumers with clocking back EMF, characterized in that that immediately after the occurrence of a short circuit the current after the short circuit point burn - the anode is commutated to such an inverter anode - the one has sufficient positive reversal voltage and its voltage with respect to the cathode is losing weight.

2. The method according to claim i, characterized in that that the short-circuit current commutates repeatedly on immediately following anodes until the normal ignition point position is reached again.