DE698385C - Einrichtung zur Verbesserung der Betriebsbedingungen kondensatorerregter Wechselrichter - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Verbesserung der Betriebsbedingungen kondensatorerregter Wechselrichter Es ist bekannt, zur Konstanthaltung der Wechselspannung *kondensatorerregter -Wechselrichter kurzgeschlossene Gleichaichter zu verwenden. Diesle Gleichrichter werden mit nahezu go° Phasenverschiebung ausgesteuert und belasten -das Wechselstromnetz infolgedessen rein induktiv. Die Regelung erfolgt dabei derart, daß bei großer Nutzlast und infolgedess-en großem Blindstromverbrauch des Wechs,elrclit-ers der _ Blindleistungsgleirhrichter nur wexig Strom führt, dagegen bei einem Rückgang der Nützzlast: mit Hilfe der Gittersteuerung fum. -ein` geringes geöffnet wird; so daß,der Gleichstrom und damit der ,dem Wechselstromnetz entnommene induktive Blindstrom :entsprechend vergrößert wird. Der Blindleistungsgleichrichter wird nicht unmittelhar kurzgeschlossen, .sondern enthält in seinem Gleichstronvkreiseine genlügend große athodendrossiel zur Glättung des Gleichstromes. Diese Kathodendrossel verzögert aber die Regelung infolge ihrer großen Zeitkonstante. - Ebenso verhindert die @n dem Gleichstromkreis des Wechsielri,chters vorgesehene Drosseleine schnelle Anderung des Gleichstromes, wie sie bei plötzlichen Belastungs.änderuingen .erforderlich ist. Es. können sich dadurch B,etrieb:sschwlerigkeiten ergeben, wenn beispielsweise der Wechselrichtex plötzlich von Leerlauf auf Vollast oder evt1. sogar überlast belastet wird. Brei Leerlauf war der Blindleistungsgleichrichter so gegesteuert, daß @er einen großen Strom. führte und die kapazitive Blindleistung der Kondensatoren nahezu vollständig kompensierte. Bei der überlast dagegen sollte der BlzndJastgleichrichter nur einen kleinen Strom führ-en, da die Kondensatorien zur Lieferung der im Nutzstromkreis angeforderten Blindleistung benötigt werden. Die Gittersteuerung ödes Gleichrichters ünd des Wechselrichters arbeitet bei Belastungsänderungen zwar momentan, aber infolge der -Kathodendrossel erüibt sich eine unerwillns,chte Verzögerung: Der Blindlastgleichrichter wird nicht genügend rasch entlastet; und damit werden die Kondensatoren nicht mit der erforderlichen Schnelligkeit zur Belieferung des Nutzstromkreises freigegeben. Daraus folgt die Gefahr des Kippens des Wechselrichters.
• Näch der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden;, daß, zum Zwecke der plötzlichen Verringerung des von dem Blindlastgleichrichter zu liefernden Blindstromes und zum Zwecke der kurzzeitigen Rü.karbcit die Zündzeitpunkte der EntladungsstTecken des Bli.ndleistungsgleichrichters kurzzeitig in übermäßig stark nacheilendem Sinne verstellt werden. In kder Abb. i ist ein konw densatorerregter Wechselrichter mit einemzusätzlichen Blindleistungsgleichrichter gezeigt. An das .gespeiste Drehstromnetz i ist in bekannter Weise ein Stromrichtertransfonnia.-tor 2 angeschlossen, dessen Sekundärwicklungen mit den Anoden des mehranodigen Strom.. richtergefäßes 3 verbunden sind. Die Kathode des Stromrichtergefäßes 3 ist über die Gleichstromdrossel4 an den einen Pol des speisenden. Gleichstromnetzes 5 geführt, dessen anderer Pol ,an den Sternpunkt des Tränsformatörs 2 angeschlossen ist. An dem gespeisten Netz liegen ferner die Kommutierungskondensa,toren 6 sowie die Verbraucher 7. An die sfiromrcht:erseitigen Wicklungen des Transformators 2 sind ferner die Anoden des, Stromrichtergefäßes 8 angeschlossen, desisen Kabhode übler die Gleichstromdroissel9 mit dem Sternpunkt des Transformators 2 verbunden ist, so daß ein nur über die Drossel 9 gesehlossener Gleichrichterkxeis gebildet wird. Selbstverständlich könnte :dem Blindleistungsgleichrichter auch ein besonderer Stromric'htertransformätor zugeordnet sein.
• DieArbeitsweise dies-erAnordnung imnormalen Betrieb. wurde schon in ider Beschreibungseinleitung behandelt. Inder Abb. 2 ,ist ein Vektordiägramm,des aufgenommenen Stromres i und der speisenden Spannung u des Blindleistungs,-glechrichters dargestellt. Der Gleichrichter äefert reinen Blindstrom an das Netz i. Bei einer plötzlichen Belastung des Wechselrichters und damit plötzlicher Anforderung der Blindleistung, die vorher von dem Gleichrichter verbraucht wurde, durch den Wechselrichter würden die oben angeführten Schwierigkeiten auftreten. Gemäß der Erfindung werden nun durch einen kurzzeitigen Eingriff in die Gittersteuerung des Blindleistungsgleichrichters die Zündzeitpunkte seiner Entladungsstrecken in übermäßig stark nacheilendem Sinne verstellt, so daß der Strom i des Gleichrichters die in der Abb. 3 gezeigte Lage relativ zur Spannung u einnimmt. Damit wird ohne eine plötzliche Veränderung kder Größe des Stromes i und damit der Größe des Stromes in der Drossel 9 die Blindkomponente dieses Stromes wesentlich verringert, ohne daß infolge der Wirkung der Drossel 9 diese . Veränderung verzögert erfolgte: Gleichzeitig wird an das gespeiste Drehstromnetz i ein Wirkstrom geliefert, dessen Energie aus der Drossel: 9 -bezögen wird. Diese kurzzeitige Wirkstromlieferung überbrückt die Zeit zwischen dem Auftretender plötzlichen Laständerung in dem Wechselstromnetz i und dem Nachkommen des Wechselrichters, dessen plötzliche Leistungserhöhung durch die in seinem Gleichstromkreis angeordnete Drosse1 q. verzögert wird. Sobald die Ströme des Gleichrichters und des Wechselrichters die geforderten Werte erreicht jhaben, wird der kurzzeitige Eingriff in `die Gittersteuerung des Blindleistungsgleichridhters beendet und ,dieser in seinen den Betriebsbedi4gungen entsprechenden Arbeitspunkt übergeführt.
• Bei plötzlicher Entlastung des Wechselstromnetzes i wird gemäß der Erfindung ein starker Anstieg der Spannung infolge der überschüssigen Blindleistung der Kondensatoren dadurch verhindert, daß die Zündzeitpunkte der Entladungsstrecken des Blindleistungsgleichrichters kurzzeitig in übermäßig voreilendem, Sinne verstellt werden. Dadurch wird .einmal erreicht, daß. der Gleichrichter kurzzeitig Wirkstrom aufnimmt und so einen Teil des vom Wechselrichter ge# lieferten Stromes verbraucht, der infolge der Gleichstromjdrossel4 nicht unendlich schnell abnehmen kann. Weiter bewirkt diese kurzzeitige Zündzeitpunktverstellung ein schnelles Ansteigen des Stromes im. Blindleistüngsgleichrichter und ermöglicht daher ein rasches Einregeln in den gewünschten Betriebszustand.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung . zur Verbesserung der Betriebsbedingungen kondensatorerregter Wechselrichter; bei denen zur Regelung der Blindleistung im Nutzstromkreis -ein über eine Induktivität kurzgeschlossener Gleichrichter mit gesteuerten Entladungsstrecken, vorzugsweise gittergesteuerten Dampf- oder Gas-entladungsstrecken, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln des kurzgeschlossenen Gleichrichters und ödes Wechselrichters getrennt, also magnetisch nicht miteinander verkettet sind und daß zum Zwecke der plötzlichen Verringerung des von dem Gleichrichter zu liefernden Blindstromes und zum Zwecke der kurzzeitigen Rückarbeit bei plötzlichem Belastungsanstieg des Wechselrichters die Zündzeitpunkte der Gleichrichiterentladungsstrecken kurzzeitig in übermäßig stark nacheilendem Sinne; bei plötzlichem Belastungsabfall des Wechselrichters kurzzeitig in übermäßig stark voreilendem Sinne verstellt werden.