NL8006222A - REVERSE UNIT FOR CONVERTING AC DC TO AC VOLTAGE. - Google Patents
REVERSE UNIT FOR CONVERTING AC DC TO AC VOLTAGE. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8006222A NL8006222A NL8006222A NL8006222A NL8006222A NL 8006222 A NL8006222 A NL 8006222A NL 8006222 A NL8006222 A NL 8006222A NL 8006222 A NL8006222 A NL 8006222A NL 8006222 A NL8006222 A NL 8006222A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- group
- load
- thyristors
- coils
- coil
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- 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
- H02M7/505—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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/515—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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
- H02M7/5157—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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only wherein the extinguishing of every commutation element will be obtained by means of a commutation inductance, by starting another main commutation element in series with the first
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Description
-1- ï ..-1- ï ..
803366/AA/vL803366 / AA / vL
Korte aanduiding: Omkeereenheid voor het omzetten van gelijkspanning in wisselspanningShort designation: Reversing unit for converting DC voltage into AC voltage
De uitvinding heeft betrekking op een omkeereenheid voor hst leveren van energie met een regelbare frequentie aan een belasting, omvattende een aantal bestuurbare schakelaars die bestuurd worden net een geregelde snelheid voor het leveren van energie met de geregelde frequentie.The invention relates to an inverter for supplying energy with a controllable frequency to a load, comprising a number of controllable switches controlled with a controlled speed for supplying energy with the controlled frequency.
5 Eenheden voor het omzetten van de frequentie van elektrische ener gie zijn bekend. Een soort van dergelijke eenheden omvat ankeereenheden die gelijkspanningsenergie omzetten in wisselspanningsenergie. Opdat de eenheid energie kan omzetten van de ene frequentie naar een instelbare of regelbare frequentie wordt een gelijkrichter toegevoegd aan de omkeer-10 eenheid voor het eerst omzetten van de toegevoerde energie in gelijkstroom en wordt vervolgens via de omkeereenheid energie met een regelbare frequentie verkregen.Units for converting the frequency of electric energy are known. One type of such units includes anchoring units that convert DC energy into AC voltage energy. In order for the unit to convert energy from one frequency to an adjustable or controllable frequency, a rectifier is added to the inverter to first convert the supplied energy to DC and energy is then obtained at the inverter by an adjustable frequency.
Fig. 1 toont een bekende omkeereenheid die wordt gevoed door gelijkstroom en die voor het leveren van driefasige energie met regelbare fre-15 quentie zes thyristors cmvat. Een omkeereenheid als getoond in fig. 1 geeft in zes stappen een benadering van een driefasige sinusvormige spanning.Fig. 1 shows a prior art DC-powered inverter unit which provides three-phase power with adjustable frequency six thyristors. An inverter as shown in Fig. 1 gives a six step approximation of a three phase sinusoidal voltage.
De bij elke fase van de fasen A, B en C behorende thyristors verbinden afwisselend de fase met de positieve of negatieve voedingsspanning onder toepassing van, niet getoonde, ontsteekketens. In fig. 1 zijn eveneens de 20 omkeermiddelen niet getoond die dienen voor het omkeren van de door de thyristor gaande stroom voor het uitschakelen van de thyristor. Het uitschakelen of canker en vormt een belangrijke aspect bij omkeereenheden van de in fig. 1 getoonde soort omdat, indien het uitschakelen ongewild niet optreedt, bijvoorbeeld met T , v66r het inschakelen van het complementaire 25 element, T' , een kortsluiting ontstaat over de voeding. Dit verschijnsel wordt aangeduid met "doorslag”. Uitvoeringsvormen van de omkeereenheid van de soort als getoond in fig. 1 zijn beschreven in "Solid-State Adjustable Frequency AC Drives" door P.G. Mesniaeff, in Control Engineering van Hovember 1971» pag. 57 en verder en in het bijzonder pag. 66 en in de 30 Amerikaanse octrooischriften 3.639-019 en 3.701.61*1.The thyristors associated with each phase of phases A, B and C alternately connect the phase to the positive or negative supply voltage using ignition circuits, not shown. In Fig. 1, the reversing means which serve to invert the current passing through the thyristor for switching off the thyristor are not shown either. Switch-off or canker and is an important aspect in inverter units of the type shown in fig. 1 because if the switch-off does not occur unintentionally, for instance with T, before switching on the complementary element, T ', a short-circuit occurs over the supply . This phenomenon is referred to as "breakdown." Embodiments of the inverter of the type shown in Fig. 1 are described in "Solid-State Adjustable Frequency AC Drives" by PG Mesniaeff, in Control Engineering of Hovember 1971, page 57 onward. and in particular, pages 66 and 30 U.S. Pat. Nos. 3,639-019 and 3,701,61 * 1.
Fig. 2 toont een bekende keten voor het voorkomen van doorslag. Dit wordt bereikt door de windingen van de belasting te verdelen in twee win- 8006222 -2- dingen A en A' en deze voor het afwisselend voeden daarvan te verbinden met hun resp. thyristors en T'a· Opgemerkt wordt dat fig. 2 slechts een enkele verdeelde belastingspoel toont. Elke spoel wordt gevoed op basis van een halve periode en in het geval dat een thyristor weigert te 5 doven of uit te schakelen blijkt de impedantie van de belastingsspoel effectief voor het begrenzen van de stroom en haar stijgsnelheid tot gunstiger niveau's in vergelijking met de doorslag bij fig. 1 in geval een thyristor ongewild niet uitgeschakéld wordt. Fig. 2 toont verder een cm-keergedeelte gevormd door de condensator C en de twee stuur- of isolatie-10 dioden D en D' .Fig. 2 shows a known breakdown prevention circuit. This is accomplished by dividing the windings of the load into two windings 8006222-2- A and A 'and connecting them to their resp. thyristors and T'a. It is noted that Fig. 2 shows only a single distributed load coil. Each coil is powered on a half-period basis and in the event that a thyristor refuses to extinguish or trip, the impedance of the load coil proves effective for limiting the current and its rate of rise to more favorable levels compared to the breakdown at fig. 1 in case a thyristor is unintentionally switched off. Fig. 2 further shows a cm reverse section formed by the capacitor C and the two control or isolation diodes D and D '.
& 9»& 9 »
De werking van de keten volgens fig. 2 is eenvoudig. Indien T ge-leidend is wordt de linkse klem van de condensator verbonden met de negatieve voedingsbronklem omdat de belastingsspoel inductief gekoppeld is met de belasting en, tegengesteld gericht, zal de diode D' tweemaal de posi- 8» 15 tieve voedingsspanning krijgen. De diode geleidt en deze dubbele lading wordt opgenomen in de condensator C. Voor het cmwisselen van de stroom van de belastingsspoel A naar de belastingsspoel A' behoeft slechts de thyristor T' bekrachtigd te worden door op haar poortelektrode een puls te geven.The operation of the circuit shown in Fig. 2 is simple. If T is conductive, the left terminal of the capacitor is connected to the negative power source terminal because the load coil is inductively coupled to the load and, in the opposite direction, diode D 'will receive twice the positive supply voltage. The diode conducts and this double charge is taken up in the capacitor C. To change the current from the load coil A to the load coil A ', only the thyristor T' needs to be energized by pulsing on its gate electrode.
8t8t
De opgenomen condensatorlading levert kortstondig de belastingsstroom door 20 de spoel A en neemt eveneens de inwendige overgangslading binnen T af Q» waardoor het uitgeschakeld kan worden en de geleiding over gaat naar T' 3* en de belastingsspoel A'. Hierdoor krijgt de diode D tweemaal de voedings-spanning en wordt de condensator in tegengestelde richting opgeladen waardoor de volgende wisseling van T' naar T kan plaatsvinden. Het geleidings- 8L & 25 patroon en de benadering van de sinusvorm zijn getoond in fig. 3. Uitvoeringsvormen van omkeereenheden waarin verdeelde belastingsspoelen toegepast worden zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.887.859» 3.753.062, 3.62ΐ*Λ72.The absorbed capacitor charge momentarily supplies the load current through the coil A and also decreases the internal transitional charge within T Q, allowing it to be turned off and the conduction to T '3 * and the load coil A'. As a result, the diode D receives twice the supply voltage and the capacitor is charged in the opposite direction, so that the next change from T 'to T can take place. The conductivity 8L & 25 pattern and approximation of the sine shape are shown in FIG. 3. Embodiments of inverters employing distributed load coils are described in U.S. Pat. Nos. 3,887,859, 3,753,062, 3,662 * 72.
Bekend zijn ook inrichtingen waarbij de spoel van een meerfasige 30 belasting, bij voorbeeld een motor, is tussenverbonden, en zodanig, dat twee belastingsspoelen en daarmee samenwerkende thyristors altijd in serie staan. Een dergelijke inrichting is getoond in fig. U met bijvoorbeeld een tweefasige belasting met gedeelte of complementaire spoelen. Zoals getoond in fig. ^ zijn de spoelen van een fase verdeeld en aanteduid met A en A' 35 en werken met elk van deze spoelen de thyristors T resp. T' samen. Voor de andere fasen zijn de verdeelde spoelen B en B' met daarmee samenwerkende thyristors en T'^ opgenomen. In de keten volgens fig. k omvat elke 8006222 * * -3- stroomweg over de voeding tenminste twee spoelen en twee thyristors. Saus wordt een scheidingssmoorspoel aangebracht in een gemeenschappelijk punt van alle spoelen, nl. in het punt P. De twee helften van de keten volgens fig. k werken in hoofdzaak onafhankelijk en op een wijze als beschreven 5 aan de hand van fig. 2 maar de gevolgen van een uitblijven van een wisseling worden verder tegengegaan door de seriële voeding en er worden bepaalde voordelen met betrekking tot de uitvoering verkregen. Teneinde een tweefasige resultaat te verkrijgen treden de poortpulsen voor T^ en T'^ 90° later op dan de overeenkomstige poortpulsen voor T en Tr , hetgeen SL 3» 10 aangegeven is in fig. 5. Hierbij wordt opgemerkt, dat de thyristors voor elke fase periodiek en afwisselend in volgorde bekrachtigd worden. De 90° aanduiding geeft eigenlijk aan dat de poortpulsen voor de ene fase ten opzichte van de poortpulsen voor de andere fase vertraagd zijn over een tijdsduur die gelijk is aan éênvierde van de periode (of 360° gedeeld door 15 l·). Een uitvoeringsvorm van een dergelijke inrichting is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.887.859; in dit verband wordt verwezen naar de windingen 1a tot en met 1d in de betreffende figuur.Devices are also known in which the coil of a multiphase load, for example a motor, is interconnected, and such that two load coils and associated thyristors are always in series. Such a device is shown in Fig. U with, for example, a two-phase load with partial or complementary coils. As shown in FIG. 1, the coils of a phase are divided and denoted by A and A '35, and thyristors T, respectively, operate with each of these coils. T 'together. For the other phases, the divided coils B and B 'with thyristors and T' 2 co-acting are included. In the circuit of Figure k, each 8006222 * * -3 current path across the power supply includes at least two coils and two thyristors. Sauce a separating choke is applied in a common point of all coils, namely in point P. The two halves of the circuit according to fig. K operate essentially independently and in a manner as described with reference to fig. 2 but the consequences of failure to switch are further counteracted by the serial power supply and certain implementation benefits are obtained. In order to obtain a biphasic result, the gate pulses for T1 and T '^ occur 90 ° later than the corresponding gate pulses for T and Tr, which is indicated by SL310 in Figure 5. It should be noted that the thyristors for each phase are periodically and alternately energized in sequence. The 90 ° designation actually indicates that the gate pulses for one phase are delayed relative to the gate pulses for the other phase over a period equal to one quarter of the period (or 360 ° divided by 15 l ·). An embodiment of such a device is described in U.S. Pat. No. 3,887,859; in this connection reference is made to windings 1a to 1d in the relevant figure.
In de praktijk is gebleken dat de uitvoeringen volgens de fig. 2 en k moeilijkheden opleveren, waardoor de commerciële toepassing ervan 20 beperkt wordt. De moeilijkheden ontstaan doordat de spoelen verdeeld zijn en doordat onvermijdelijk naast de aanwezigheid van de wederzijdse inductie, waarmee de dubbele voedingsspanning verkregen wordt voor het laden van de condensator C, een lekinductie tezamen met de spoelen optreedt.In practice it has been found that the embodiments according to fig. 2 and k present difficulties, as a result of which the commercial application thereof is limited. The difficulties arise because the coils are divided and because in addition to the presence of the mutual inductance, with which the double supply voltage is obtained for charging the capacitor C, inevitably a leak induction occurs together with the coils.
Indien er een belastingsstroom vloeit wordt energie opgeslagen in de lek-25 inductie bij het omschakelen en geeft dit een extra spanning waardoor de lading van de condensator zal toenemen en kan, tenzij de condensator een voldoende capaciteit heeft, deze ladingstoename de condensator vernielen zo ook bij het aanleggen van een uitzonderlijke spanning over in de keten opgenomen halfgeleidereenheden. Volgens het Amerikaanse octrooischrift 30 3.753.062 is dit probleem onderkend en wordt als oplossing een speciale spoelopstelling beschreven.If a load current flows, energy is stored in the leakage inductance upon switching and gives an extra voltage which will increase the capacitor charge and, unless the capacitor has a sufficient capacity, this charge increase can destroy the capacitor as well. applying an exceptional voltage across semiconductor units included in the chain. This problem has been recognized in U.S. Pat. No. 3,773,062 and a special coil arrangement is described as a solution.
Verder neemt de extra lading ten gevolge van de lekinductie zonder beperking evenredig toe met de belastingsstroom. Door de condensator te vergroten zal de reactieve energie met een kleiner spanningsverloop opge-35 slagen worden. Dit is echter om verschillende redenen, o.a. met betrekking _ tot de kosten, niet uitvoerbaar. Indien de condensator groter wordt gekozen op basis van de omschakeleisen, d.w.z. om de in praktijk een maximale be- 8006222 -It-.Furthermore, the extra charge due to the leakage induction increases without restriction in proportion to the load current. By increasing the capacitor, the reactive energy will be stored with a smaller voltage variation. However, this is not feasible for various reasons, including costs. If the capacitor is chosen to be larger on the basis of the switching requirements, i.e. every practical maximum 8006222 -It-.
lastingsstroom gedurende Uo microseconden te leveren, kunnen spannings-doorslingeringen in de orde van 5 tot 10 maal de voedingsspanning verwerkt worden. Voor een nominale voedingsspanning van enkele honderden volts worden de benodigde halfgeleiderbereiken en isolatiespanningsgradiënten tot 5 het kilovoltgebied verhoogd.supply current for Uo microseconds, voltage windings of the order of 5 to 10 times the supply voltage can be processed. For a nominal supply voltage of several hundred volts, the required semiconductor ranges and insulation voltage gradients are increased to 5 the kilovolt range.
Het is bekend deze hoge spanningen te onderdrukken door gebruik van piekbegrenzers van velerlei soort (bijvoorbeeld de dioden 31 in het Amerikaanse octrooischrift 3.753.062), maar in de praktijk is de energie die zij continu moeten dissiperen groot en vormt dit een verspilling van ener-10 gie. De uitvinding heeft daarom o.a. als voordeel dat spanningsdoorslinge-ring bij het omschakelen vermeden wordt door het regenereren van in de lek-inductie opgeslagen energie naar een andere geleidende belastingsspoel.It is known to suppress these high voltages by using peak limiting devices of many kinds (for example, the diodes 31 in U.S. Pat. No. 3,753,062), but in practice the energy they must dissipate continuously is great and wastes energy. 10 gie. The invention therefore has the advantage, inter alia, that voltage cycling during switching is avoided by regenerating energy stored in the leak induction to another conductive load coil.
De uitvinding beoogt verder de golfvormen van de belastingsspanning te verbeteren. Bekende ketens, zoals getoond in fig. 2 en U, zijn beperkt tot 15 het af geven van een kanteelvcrmige belastingsstroom over 180° of een halve periode van van de geleidingsperiode. De cmkeereenheid volgens de uitvinding geeft een dichte benadering van de sinusgolfvorm door het leveren van een driefasige getrapte uitgang met 120° geleiding voor elke fase (geleiding in elke belastingsspoel gedurende 1/3 van de periode van de geledings-20 periode). Door deze maatregelen wordt het rendement van de motor verhoogd.The invention further aims to improve the load voltage waveforms. Known circuits, as shown in FIGS. 2 and U, are limited to delivering a 180 ° square-wave load current or half a period of the conduction period. The turner of the present invention provides a close approximation of the sine waveform by providing a three phase stepped output with 120 ° conduction for each phase (conduction in each load coil for 1/3 of the period of the articulation period). These measures increase the efficiency of the motor.
De omkeereenheid volgens de uitvinding wordt gekenmerkt door een gelijkstroom.bron met een paar aansluitklemmen, een belasting bestaande uit twee groepen complementaire belastingsspoelen met een aantal belastingsspoelen in elk der groepen, 25 een aantal thyristors waarvan het aantal gelijk is aan het aantal belastingsspoelen waarbij elk der thyristors samenwerkt met een andere belastingsspoel, capacitieve middelen voor het eapacitief koppelen van de thyristors die met belastingsspoelen van elk der groepen samenwerken, 30 een aantal eerste unidirectionele geleidingselementen die elk verbonden zijn tussen een der thyristors en een samenwerkende belastingsspoel, middelen die op geleidende wijze alle belastingsspoelen verbinden, eerste middelen die een der twee klemmen verbindt met alle thyristors die met een der groepen belastingsspoelen samenwerken, 35 tweede verbindingsmiddelen die de andere der twee klemmen verbindt met alle thyristors die samenwerken met de andere der groepen belastingsspoelen en een aantal tweede unidirectionele geleidingselementen die elk direct ver- 8006222 • « -5- bonden zijn tussen een ander knooppunt van een eerste unidirectionele geleidingselement met een belastingsspoel en een der klemmen.The inverter according to the invention is characterized by a direct current source with a pair of terminals, a load consisting of two groups of complementary load coils with a number of load coils in each of the groups, a number of thyristors the number of which equals the number of load coils thyristors co-operates with another load coil, capacitive means for capacitively coupling the thyristors co-operating with load coils of each of the groups, a plurality of first unidirectional guide elements each connected between one of the thyristors and a co-operating load coil, means that all conductively connecting load coils, first means connecting one of the two terminals to all thyristors cooperating with one of the groups of load coils, second connecting means connecting the other of the two terminals to all thyristors cooperating with the other groups of load coils and a number of second unidirectional guide elements, each of which is directly connected between another node of a first unidirectional guide element with a load coil and one of the terminals.
Hierdoor wordt Tsij omschakeling de spanningsdoorslingering, die in een bepaalde belastingsspoel wordt opgewekt, vastgelegd op het spannings-5 niveau van de voedingsklem tegenover de betreffende thyristor door de tweede unidirectionele geleidingselement. In deze uitvoeringsvorm van de uitvinding is elk van de tweede unidirectionele geleidingselementen (of herstellingsdioden) direct verbonden met een van de klemmen van de gelijk-stroombron. Hierdoor wordt de lading van de condensators begrensd ten ge-10 volge van de klemwerking van de herstellingsdioden. Zoals eerder gezegd is dit van voordeel voor het begrenzen van de spanningsgradiënt over de condensators. De toepassing van de herstellingsdioden begrenzen echter het opladen van de condensator omdat het de aangelegde spanning begrensd. Indien de lading verhoogd zou kunnen worden, kunnen kleinere condensators 15 gebruikt worden, hetgeen van voordeel is voor wat betreft de kosten en hogere toelaatbare bedrijfssnelheden.Because of this, switching the voltage inductance generated in a particular load coil is fixed at the voltage level of the power supply terminal opposite the respective thyristor by the second unidirectional conducting element. In this embodiment of the invention, each of the second unidirectional conductive elements (or repair diodes) is directly connected to one of the terminals of the DC power source. This limits the charge of the capacitors due to the clamping action of the recovery diodes. As mentioned earlier, this is advantageous for limiting the voltage gradient across the capacitors. However, the application of the recovery diodes limits the charging of the capacitor because it limits the applied voltage. If the charge could be increased, smaller capacitors 15 can be used, which is advantageous in terms of cost and higher allowable operating speeds.
Bij een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de naar de condensator gevoerde spanning tot een lagere waarde geregeld dan bij bekende ketens, maar tegelijkertijd geregeld tot een waarde boven die welke 20 door de voedingsspanning geleverd wordt. In deze bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de uitvinding is een expansieketen verbonden tussen elke klem van de voedingsbron en een klem van de herstellingsdioden. De expansieketen omvat een thyristor en een met de poort van de thyristor verbonden zenerdiode. Tijdens het omschakelen wordt het klemmen verhinderd 25 totdat de drempelwaarde van de zenerdiode bereikt is. Dientengevolge kunnen de condensators tot de som van de voedingsspanning en de drempelwaarde van de zenerdiode opgeladen worden. Indien de zenerdiodedrempelwaarde bereikt wordt geleidt de diode waardoor de thyristor gaat geleiden en de klemwerking via de herstellingsdiode plaatsvindt.In another embodiment of the invention, the voltage fed to the capacitor is controlled to a value lower than that of known circuits, but at the same time controlled to a value above that supplied by the supply voltage. In this preferred embodiment of the invention, an expansion circuit is connected between each terminal of the power source and a terminal of the recovery diodes. The expansion circuit includes a thyristor and a zener diode connected to the thyristor gate. During switching, clamping is prevented until the threshold value of the zener diode is reached. As a result, the capacitors can be charged to the sum of the supply voltage and the threshold value of the zener diode. When the zener diode threshold value is reached, the diode conducts through which the thyristor conducts and the clamping action takes place via the recovery diode.
30 In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding worden de herstel lingsdioden en de expansieketen gebruikt bij een driefasige belasting die geen verdeelde belastingsspoelen heeft. Daardoor zorgt de cmkeerketen voor omzetting van de over een paar voedingsklemmen aanwezige gelijkstroom in meerfasige wisselstroom met regelbare frequentie. Deze uitvoeringsvorm 35 wordt daarom gevormd door eerste en tweede groepen thyristors waarvan elke groep samenwerkt met een andere voedingsklem, middelen voor het poorten van de thyristors in een voorafbepaalde volgorde 8006222 -6- en met een regelbare frequentie, tussengeschakelde meerfasige belastingsspoelen die verbonden zijn met een aantal belastingsklemmen, eerste en tweede groepen isolatiedioden met een isolatiediode voor elke 5 thyristor, waarbij de isolatiedioden van een eerste groep kathoden van elk der thyristors van de eerste groep met een verschillende belastings-klem verbinden en isolatiedioden van de tweede groep anoden van van elk der thyristors uit de tweede groep verbinden met een verschillende belas-tingsklem, 10 middelen voor het verbinden van de anoden van de thyristors uit de eerste groep met een der voedingsklemmen en kathoden van de tweede groep met de andere voedingsklem, en herstellingsdiodemiddelen omvattende eerste en tweede groepen herstel-lingsdioden, waarbij een klem van elke herstellingsdiode verbonden is met 15 een belas tingsklem voor het vasthouden van energie door het af nemen van de lekflux in een spoel gedurende het omschakelen naar de ene der voedingsklemmen.In another embodiment of the invention, the recovery diodes and the expansion circuit are used with a three-phase load that has no distributed load coils. As a result, the reverse circuit converts the direct current present across a pair of supply terminals into multiphase alternating current of variable frequency. This embodiment 35 is therefore formed by first and second groups of thyristors, each group of which interacts with a different power supply terminal, means for gating the thyristors in a predetermined sequence 8006222-6 and with an adjustable frequency, interphase multiphase load coils connected to a number of load terminals, first and second groups of insulating diodes with one isolation diode for each thyristor, the isolation diodes of a first group of cathodes from each of the thyristors of the first group connecting to a different load terminal and isolation diodes of the second group of anodes from each of connecting thyristors from the second group to a different load terminal, means for connecting the anodes of the thyristors from the first group to one of the supply terminals and cathodes of the second group to the other supply terminal, and repair diode means comprising first and second groups recovery diodes, incl one terminal of each repair diode is connected to a load terminal for retaining energy by decreasing the leakage flux in a coil during switching to one of the supply terminals.
Volgens het bovenstaande omvat de omkeereenheid een driefasige omkeereenheid bestaande uit twee groepen met drie belastingsspoelen, een 20 verbinding tussen alle belastingsspoelen, een gelijkstrocm.bron, en met de belastingsspoelen samenwerkende thyristors voor het regelen.van de stroom in de betreffende spoel, waarbij elk van de thyristors is verbonden met een der twee klemmen van een gelijkstrocm.bron, elk der met de belastingsspoelen van een groep samenwerkende thyristors achtereenvolgens periodiek 25 geleiden gedurende êên-derde van een gelijke periode, waarbij de perioden ten opzichte van elkaar êên-zesde van de tijdsduur van de periode liggen.According to the above, the reversing unit comprises a three-phase reversing unit consisting of two groups with three load coils, a connection between all load coils, a DC source, and thyristors co-operating with the load coils to control the current in the respective coil, each of the thyristors are connected to one of the two terminals of a DC source, each of which conducts successively periodically conducting each of the thyristors co-operating with the load coils of a group for one-third of an equal period, the periods relative to one-sixth of the time period of the period.
De verdeling van driefasige belastingsspoelen in twee seriële drievoudige groepen geeft verbetering van de golfvorm door geleiding over 120° (of geleiding gedurende êên-derde van de periode) voor elke winding toe 30 te passen terwijl de continuïteit en daardoor de geleiding in elke drievoudige groep niet verbroken wordt zoals dat vereist is voor een seriële voeding van de twee groepen.The division of three-phase load coils into two serial triplicate groups improves the waveform by applying 120 ° conduction (or conduction for one-third of the period) for each turn while maintaining continuity and therefore conduction in each triplicate group. disconnected as required for a serial power supply of the two groups.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening: fig. 1, 2 en U tonen bekende amkeereenheden; 35 fig. 3 en 5 tonen golfvormen aangaande de geleidingsvolgorde van de verschillende thyristors als getoond in de fig. 2 resp.The invention will be elucidated on the basis of the drawing: fig. 1, 2 and U show known cutting units; FIGS. 3 and 5 show waveforms regarding the conduction order of the different thyristors as shown in FIGS. 2 and 5, respectively.
fig. 6 toont schematisch een uitvoeringsvorm van de omkeereenheid 80 06 22 2 * * -7- volgens de uitvinding; fig. TA, 7B en 7C tonen golf vormen die het tijdverloop en de gelei-dingsvolgorde van de diverse thyristors in de keten van fig. 6 aangeven; fig. 8 toont een voorkeursuitvoeringsvorm van fig. 6 omvattende 5 een expansieketen; en fig. 9 toont een uivoeringsvorm zonder verdeelde helastingsspoelen.Fig. 6 schematically shows an embodiment of the reversing unit 80 06 22 2 * * -7- according to the invention; Figures TA, 7B and 7C show waveforms indicating the time course and conduction order of the various thyristors in the circuit of Figure 6; Fig. 8 shows a preferred embodiment of Fig. 6 comprising an expansion chain; and FIG. 9 shows an embodiment without distributed helical coils.
Fig. 6 toont een omkeereenheid met instelbare frequentie die energie levert aan een meerfa'sige belasting die wordt voorgesteld door de spoelen A, A', B, B', C en C*. Deze stellen verdeelde helastingsspoelen voor 10 van een meerfasige motor of de primaire zijde van een transformator. Zoals is aangegeven door middel van stippen zijn de richtingen van de spoelen A en A’ tegengesteld indien zij stroom voeren via de daarmee samenwerkende thyristors T , T’ , etc. Bij elk der helastingsspoelen behoort een thyris-Fig. 6 shows an adjustable frequency inverter supplying energy to a multiphase load represented by coils A, A ', B, B', C and C *. These represent distributed helical coils of 10 from a multiphase motor or the primary side of a transformer. As indicated by dots, the directions of the coils A and A "are opposite if they carry current through the associated thyristors T, T", etc. Each of the helical coils includes a thyristor.
Si 3» tor. De spoelen zijn verdeeld in twee groepen die elk bestaan uit een spoel 15 voor elke fase, waarbij de twee groepen serieel verbonden zijn met het gemeenschappelijk knooppunt P,Si 3 tor. The coils are divided into two groups, each consisting of a coil 15 for each phase, the two groups being serially connected to the common node P,
Fig. 7A, 7B en TC tonen resp. de geleiding van de thyristors T tot cl en met T' . In fig. 7A tot en met TC is door middel van een streeplijn de c sinusgolf aangegeven die wordt benaderd door de daarbij afgebeelde gelei-20 dingsvolgorde. De benodigde logische ketens voor het vrijgeven der diverse thyristors zijn aangegeven met de bestuurbare oscillator S die met de ont-stekingslogica verbonden is. De bijzonderheden van de logica zijn bekend en worden daarom hier niet verder beschreven. Het is voldoende cm op te merken dat de ontstekingslogica doorgaans wordt gestuurd door van een golf-25 vorm afgeleide signalen met een frequentie wéke de gewenste frequentie is voor de uitgaande energie en dat poortpulsen daarvan afgeleid worden cm de resp. thyristors in geleiding te brengen. Zoals kfcer duidelijk zal worden valt de poortpuls voor elke thyristor samen met de geleidingsperiode en de fig. 7A-7C tonen daarom niet alleen de geleiding als functie van de 30 tijd maar ook de naar de besturingsaansluiting geleverde poortpulsen. Een dergelijke logische keten is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift b-.02b-.(zie fig. 3). Er wordt op gewezen, dat de thyristors niet gedurende hun gehele geleidingsperiode gepoord behoeven te worden. Zodra de omkeereenheid in bedrijf is behoeft een poortpuls voor een thyristor slechts 35 zo lang te duren als noodzakelijk is voor het cmschakelen. Voor het opstarten zijn echter verdere maatregelen nodig. Zoals is aangegeven in de fig. 7A-7C, wordt T op een afstand van 30° vanaf een referentietijdstip 3· 8006222 -8- gepoort en pas na 90° vanaf hetzelfde tijdstip wordt T' aangestuurd. Om- c dat T geen stroom zal geleiden voordat T' eveneens aangestuurd is moet s* c de initiële poortpuls naar T voldoende lang duren om het verschil van O» 60 te overbruggen, waarna beide, T en T' tegelijkertijd poortsignalenFig. 7A, 7B and TC show resp. the conduction of the thyristors T to cl and with T '. 7A through TC are indicated by a dashed line the c sine wave which is approximated by the conduction sequence shown therein. The logic circuits required for releasing the various thyristors are indicated by the controllable oscillator S which is connected to the ignition logic. The details of the logic are known and are therefore not described further here. Suffice it to note that the ignition logic is typically driven by waveform-derived signals at a frequency which is the desired frequency for the outgoing energy and that gate pulses are derived therefrom. conduct thyristors. As will become apparent, the gate pulse for each thyristor coincides with the conduction period, and Figures 7A-7C therefore show not only the conduction as a function of time but also the gate pulses supplied to the control terminal. Such a logic circuit is described in U.S. Pat. No. 02-2b (see FIG. 3). It is noted that the thyristors do not need to be punctured throughout their conduction period. Once the inverter is in operation, a gate pulse for a thyristor need only last as long as necessary for switching. However, further measures are required for start-up. As shown in FIGS. 7A-7C, T is gated at a distance of 30 ° from a reference time 3 8006222-8, and T 'is driven only after 90 ° from the same time. Since T will not conduct current before T 'is also driven, s * c the initial gate pulse to T must last long enough to bridge the difference of O »60, after which both, T and T' simultaneously gate signals
Q» CQ »C
5 ontvangen. De poortpuls op T moet bijvoorbeeld minimaal de afstand tus- α sen 30° tot 90 , stel 70 , overbruggen hetgeen minder is dan de in fig.7A aangegeven 120°. Bij de fig. 7A tot en met TC wordt opgemerkt, dat de met een spoel samenwerkende thyristors slechts gedurende 120° geleiden of anders gezegd gedurende êën-derde van de periode van de geleidingscyclus.5 received. For example, the gate pulse at T should bridge at least the distance between 30 ° to 90, set 70, which is less than the 120 ° shown in Figure 7A. In Figs. 7A through TC, it is noted that the coil co-operating thyristors conduct only during 120 ° or, in other words, during one third of the period of the conduction cycle.
10 Van de twee groepen spoelen A-C en A’-C' geleiden de thyristors uit elke groep achtereenvolgens, waarbij een thyristor in geleiding gebracht wordt als voor de ander thyristor uit dezelfde groep de geleiding beëindigd wordt. Een gelijke geleidingsvolgorde is van toepassing voor de andere groep thyristors en de geleidingsvolgorde voor beide groepen strekken zich uit 15 over een gelijke tijdsduur. De perioden echter waarover de geleidingsvolgorde optreedt voor de twee groepen zijn echter over 6o° of 1 /6 van elk der geleidingsvolgordeperioden verschoven. Zoals bij voorbeeld getoond in de fig. 7A tot en met JC geleiden deze thyristors in de volgorde A-B-C en wordt deze volgorde herhaald. Overeenkomstig geleiden de thyristors 20 A'-B'-C' ook in die volgorde en wordt de volgorde op gelijke wijze herhaald. Het tijdverschil tussen de geleiding van een thyristor uit de ene groep, bijvoorbeeld T , en de volgende geleiding van een thyristor in de & o andere groep, bijvoorbeeld T’ kcmt overeen met een verschuiving van 60 of 1/6 van de periode van de geleidingsvolgorde.Of the two groups of coils A-C and A'-C 'the thyristors from each group conduct successively, one thyristor being conducted when the conduction is terminated for the other thyristor from the same group. An equal conduction sequence applies to the other group of thyristors, and the conduction sequence for both groups extends over an equal period of time. However, the periods over which the conduction order occurs for the two groups have shifted by 60 ° or 1/6 of each of the conduction order periods. As shown, for example, in Figs. 7A through JC, these thyristors conduct in the sequence A-B-C and this sequence is repeated. Likewise, thyristors 20 A'-B'-C 'also conduct in that order and the order is repeated in a similar manner. The time difference between the conduction of a thyristor from one group, for example T, and the next conduction of a thyristor in the & o other group, for example T 'kcm corresponds to a shift of 60 or 1/6 of the period of the conduction order .
25 Elk der thyristors is verbonden met een klem van een gelijkstrocm- bron, waarbij de thyristors T , T, en T verbonden zijn met een positieve klem terwijl de kathoden van de thyristors T'a, T’^ en T?c met een negatieve klem zijn verbonden. De thyristors van elke groep zijn capacitief gekoppeld, waarbij de thyristors en door een condensator zijn ver-30 bonden en de thyristors en door middel van een condensator zijn verbonden en de thyristors T en T door een condensator CL zijn verbon-Each of the thyristors is connected to a terminal of a DC source, the thyristors T, T, and T are connected to a positive terminal while the cathodes of the thyristors T'a, T '^ and Tc are to a negative clamp are connected. The thyristors of each group are capacitively coupled, the thyristors and are connected by a capacitor and the thyristors and are connected by a capacitor and the thyristors T and T are connected by a capacitor CL
Sr C JSr C J
den. Op gelijke wijze koppelen de condensators C^, C<. en Cg de thyristors T' , T' en T' .De stuurdioden D -D en D' -D' verbinden elke thyristor met de betreffende belastingsspoel. Verder verbinden de herstellingsdio-35 den R, een voor elke belastingsspoel, een klem van de betreffende belas-tingsspoel met een klem van de gelijkstroam.bron voor het herstel van de door de lekinductie opgeslagen energie, zoals hierna toegelicht zal worden.Pine tree. Likewise, the capacitors C ^, C <. and Cg the thyristors T ', T' and T '. The control diodes D -D and D' -D 'connect each thyristor to the respective load coil. Furthermore, the repair diodes R, one for each load coil, connect a clamp of the respective load coil to a clamp of the DC source for restoring the energy stored by the leakage inductance, as will be explained below.
8006222 * * -9-8006222 * * -9-
Stel voor watfbetreft de werking dat, nadat eerst de voedingsspanning over de keten gelegd is, geen der thyristors op een poort aangestuurd wordt en dat alle condensators ontladen zijn. Stel hij toevoeren van een poortsignaal, dat T de eerste thyristor is die een poortpuls (30° na een 5 willekeurige referentie) ontvangt. Het hierna volgende zal dan optreden:For the sake of operation, suppose that after the supply voltage is first applied across the circuit, none of the thyristors are driven to a gate and that all capacitors are discharged. Suppose supplying a gate signal, that T is the first thyristor to receive a gate pulse (30 ° after any reference). The following will then occur:
Omdat geen andere thyristor wordt bekrachtigd zal het aansturen van de thyristor T niet tot gevolg hebben dat een stroom gaat lopen. Indien echter a wordt bekrachtigd (90 na dezelfde referentie) zal een stroom lopen c door de windingen A en C'. Op dit moment bevindt D zich op de positieve 10 potentiaal en D'^ op de negatieve potentiaal. De condensators C^-C^ worden opgeladen. De condensator wordt opgeladen via een keten gevormd door T , C„, D de spoel C, de spoel C', D* en T' .De condensators C. en C„ a’ 3 c c c 12 worden opgeladen tot de voedingsspanning in een oscillatieketen met de spoel B die door wederzijdse inductie verbonden is met de bekrachtigde spoe-15. len A en C’. Een gelijk proces veroorzaakt het opladen van de condensators tot en met Cg, zodat alle condensators tot de voedingsspanning zijn opgeladen op het moment dat uitgeschakeld wordt en ingeschakeld wordt bij T = 150°. De condensator wordt zodanig opgeladen, dat de lin-kerklem positief en de rechterklem negatief is. Indien en de conden-20 sator in A wordt omgeleid door en de condensator zorgt omgekeerde instelling van T het uitschakelen daarvan waarbij de condensator ontla- Q* den wordt. Indien T weer blokkeert, d.w.z. indien geen stroom meer loopt, 3t is de belastingsstroom naar de condensator overgebracht en omdat de spoel A energie opgeslagen heeft in haar lekinductie zal het deze energie 25 naar de condensators willen voeren door handhaving van de stroom door D . Zoals gezegd in verband met de bekende ketens kan deze ladingsspanning in de condensators enkele malen de voedingsspanning worden. Een belangrijk aspect van de uitvinding wordt gevormd doordat dit gaanningsverloop, welke wordt opgewekt door het wegvallen van de lekflux, wordt vastgelegd op de 30 voedingsspanning via een der herstellingsdioden, in dit geval R . Door de aanwezigheid van R wordt de stroomafname daarom verlegd naar de voedings-Since no other thyristor is energized, driving the thyristor T will not cause a current to flow. However, if a is energized (90 after the same reference), a current will flow c through the windings A and C '. At this time D is on the positive potential and D '^ is on the negative potential. The capacitors C ^ -C ^ are charged. The capacitor is charged via a circuit formed by T, C ", D the coil C, the coil C ', D * and T'. The capacitors C. and C" a '3 ccc 12 are charged to the supply voltage in an oscillation chain with the coil B which is connected to the energized coil 15 by mutual induction. len A and C ". A similar process causes the capacitors to charge to Cg, so that all capacitors are charged to the supply voltage when turned off and on at T = 150 °. The capacitor is charged so that the left clamp is positive and the right clamp is negative. If and the capacitor in A is diverted by and the capacitor inverting T causes it to turn off thereby discharging the capacitor. If T blocks again, i.e. if no current is flowing anymore, 3t the load current has been transferred to the capacitor and because the coil A has stored energy in its leakage induction, it will want to feed this energy to the capacitors by maintaining the current through D. As mentioned in connection with the known circuits, this charge voltage in the capacitors can become the supply voltage several times. An important aspect of the invention is formed in that this ringing course, which is generated by the loss of the leakage flux, is fixed on the supply voltage via one of the repair diodes, in this case R. Due to the presence of R, the current draw is therefore shifted to the power supply.
Qt klem indien de linkerklem van de condensators en de potentiaal van de betreffende voedingsklsn bereikt hebben. De condensators zijn nu opgeladen tot de voedingsspanning en zijn gereed voor het vervolgens wisselen van 35 de stroom van de spoelen B naar C. Op dezelfde wijze worden de condensators van de onderste spoelgroep geladen en gereed gemaakt voor het wisselen van C1 naar A'. De herstelstroom van de inductieve energie, die wordt verwerkt 8006222 -10- door de herstellingsdiode R, wordt naar de voedingsklem met tegengestelde polariteit gevoerd en kan "beschouwd worden als overgebracht naar de actueel geleidende tegengestelde spoelgroep of als teruggevoerd naar de bron. Dit wordt bereikt met zeer kleine, als warmte te dissiperen, verliezen.Qt terminal if the left terminal of the capacitors and the potential of the respective power supply terminals have reached. The capacitors are now charged to the supply voltage and are ready to subsequently switch the current from coils B to C. Likewise, the capacitors of the lower coil group are charged and prepared for switching from C1 to A '. The inductive energy recovery current, which is processed 8006222 -10- by the recovery diode R, is fed to the reverse polarity power supply terminal and can be considered "transferred to the currently conducting reverse coil group or returned to the source. This is accomplished with very small, if dissipating heat, losses.
5 Bij een proef met een 1,6 pk belaste motor en een frequentie van 63,1 Hz, bedroeg de gemiddelde stroom in een spoel 4,5 A en bedroeg de stroom in de herstellingsdiode 0,72 A of 16% van de spoelstroam. In onbelaste toestand bedroegen de waarden resp. 2,7 A en 1,55 A met een gelijk-stroombron van 165 V. Onbelast bedroeg de totale geregenereerde energie 10 3 x 1,55 x 165 = 759 W. Indien deze energie gedissipeerd zou worden in een af snij-eenheid zou de warmt e-ontwikkeling zeer groot zijn. Verder zou de invloed van het totale energie-cmzettingsrendement zeer slecht zijn in- . dien men bedenkt dat de motor aan de belasting 1,6 x Jk6 - 1911 W aan de belasting levert. Dientengevolge leiden de herstellingsdioden en de rang- 15 . ...In a test with a 1.6 hp motor and a frequency of 63.1 Hz, the average current in a coil was 4.5 A and the current in the recovery diode was 0.72 A or 16% of the coil current. In the unloaded state, the values were resp. 2.7 A and 1.55 A with a direct current source of 165 V. Without load, the total regenerated energy was 10 3 x 1.55 x 165 = 759 W. If this energy were dissipated in a cutting unit, the e-development is very large. Furthermore, the influence of the total energy conversion efficiency would be very poor. it should be remembered that the motor delivers 1.6 x Jk6 - 1911 W to the load at the load. As a result, the recovery diodes and the rank 15. ...
schikking van de belastingsspoelen m inductieve energieherstelling, waarbij de ongecontroleerde tekortkomingen van de spanningsgradiënt van bekende ketens met zeer economisch energieverbruik door toevoeging van relatief eenvoudige componenten geëlimineerd werden.arrangement of the load coils with inductive energy recovery, whereby the uncontrolled shortcomings of the voltage gradient of known circuits with very economical energy consumption have been eliminated by adding relatively simple components.
Om de voordelen van het geleidingspatroon van de fig. JA tot en met 20 ...To view the advantages of the conductivity pattern of fig. YES to 20 ...
7C te vergelijken met die van bijvoorbeeld fig. 5 zijn proeven genomen met gelijke motorconstructies die gewikkeld waren voor het geleidingspatroon van de fig. JA tot en met JC en voor het geleidingspatroon volgens fig. 5· Teneinde de voordelen van het geleidingspatroon te isoleren werd de tweede motor beproefd met herstellingsdioden die overeenkomstig fig. 6 werden toe- 25 gevoegd. De verdeling van een tweefasige belasting m twee seriële groepen geeft een 180° geleidingspatroon ter handhaving van de strocmconti-nuïteit. D.w.z., dat bijvoorbeeld met slechts twee fasen elk der fasen gedurende 180° moet geleiden daar anders de geleiding stopt. De testresultaten zijn getoond in tabel I, waarin de voordelen van de geleiding gedu-rende 120° ten opzichte van die gedurende 180° getoond zijn. De eerste geleidingssoort resulteerde in minder harmonischen en verbeterde motor-werking.7C to that of, for example, FIG. 5, tests have been made with similar motor structures wound for the conductivity pattern of FIGS. YES through JC and for the conductivity pattern of FIG. 5 · In order to isolate the advantages of the conductivity pattern second motor tested with repair diodes added in accordance with Fig. 6. The distribution of a two-phase load in two serial groups gives a 180 ° conduction pattern to maintain current continuity. That is, for example, with only two phases, each of the phases must conduct for 180 °, otherwise the conductivity stops. The test results are shown in Table I, which shows the advantages of the conductivity for 120 ° over those for 180 °. The first type of conduction resulted in less harmonics and improved motor operation.
8006222 -11*.8006222 -11 *.
TABEL· ITABLE I
Kriteria ... 180° geleiding 120° geleidingCriteria ... 180 ° guidance 120 ° guidance
Maximaal koppel ineh/lbs. 57,5 75 5 Hominaal belastbaar koppel (2/3 maximum) incb/lbs. 37,5 50Maximum torque ineh / lbs. 57.5 75 5 Nominal loadable torque (2/3 maximum) incb / lbs. 37.5 50
Rendement bij belasting met belastbare koppel 37,2$ 5^,*$Return on tax with taxable torque 37.2 $ 5 ^, * $
Verliezen in Watt bij belas- 10 ting met belastbaar koppel 609,5 1*50,2Losses in Watt at load with loadable torque 609.5 1 * 50.2
De getallen voor het energierendsuent betreffen het totale rendement vanaf de 60 Hz bron naar de motoras, en omvatten een begincmzetting van 60 Hz naar gelijkstroom. Omdat de begincmzetting gelijk is voor zowel de 120° en 180° voorbeelden, mag dit de vergelijking niet beïnvloeden. Beide 15 testen werden uitgevoerd bij een voedingsfrequentie van 30 Hz waarbij steeds de grootheid volt/Hz optimaal ingesteld werd.The energy efficiency numbers represent the total efficiency from the 60 Hz source to the motor shaft, and include an initial conversion from 60 Hz to DC. Since the initial setting is the same for both the 120 ° and 180 ° examples, this should not affect the comparison. Both 15 tests were carried out at a supply frequency of 30 Hz, with the variable volt / Hz always being set optimally.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van'de uitvinding is getoond in fig. 8.A preferred embodiment of the invention is shown in Fig. 8.
Fig. 8 is gelijk aan fig. 6 met uitzondering dat de anoden van de diodenFig. 8 is similar to FIG. 6 except that the anodes are of the diodes
B , R, en E niet direct maar via een expansieketen XR met de voeding ver-Qt D CB, R, and E not directly but via an expansion chain XR with the power supply Q-DC
20 bonden zijn. Overeenkomstig zijn de kathoden van de dioden R'a, R1^ en R*c via de expansieketen XR' verbonden met de positieve voedingsklem. Elk der expansieketens omvat een paar serieketens die de voedingsklem met een her-stellingsdiode verbinden. Een eerste serieketen bestaat uit een thyristor T^n en een spoel L ter begrenzing van de stroomtoename in T binnen haar 25 di/dt bereik. De tweede serieketen omvat een spanningsdrempelelement, dat tot een bepaald spanningsniveau niet geleidend is en daarna geleidend wordt, zoals een zenerdiode Z, en een weerstand R. Tijdens bedrijf wordt indien het omschakelen plaatsvindt, bijvoorbeeld bij het uitschakelen van T , de 3/ stroom in de spoel A eerst afgeleid naar de condensators en C^.20 unions. Correspondingly, the cathodes of the diodes R'a, R1 ^ and R * c are connected to the positive supply terminal via the expansion circuit XR '. Each of the expansion chains includes a pair of series chains connecting the power supply terminal to a recovery diode. A first series circuit consists of a thyristor T ^ n and a coil L for limiting the current increase in T within its 25 di / dt range. The second series circuit comprises a voltage threshold element, which is non-conductive up to a certain voltage level and subsequently becomes conductive, such as a zener diode Z, and a resistor R. During operation, if the switching takes place, for example when T is switched off, the 3 / current is switched on. the coil A is first diverted to the capacitors and C ^.
30 In de uitvoeringsvorm volgens fig, 6 wordt de condensatorspanning geklemd op het voedingsklemniveau door de werking van de diode R . In deze bij voor- 3* keur toegepaste uitvoeringsvormen wordt de klemwerkinguitgesteld totdat de condensatorspanning een hoger niveau bereikt heeft, welk niveau wordt bepaald door het drempelspanningselement voorgesteld door de zenerdiode Z.In the embodiment of Fig. 6, the capacitor voltage is clamped at the power supply terminal level by the operation of the diode R. In these preferred embodiments, the clamping action is delayed until the capacitor voltage has reached a higher level, which level is determined by the threshold voltage element represented by the zener diode Z.
35 Het drempelspanningselement Z heeft als eigenschap dat het niet ge leidend is tot een bepaald spanningsniveau en dan plotseling geleidend wordt 8006222 -12- bij een.kleine verhoging van de aangelegde spanning. Indien dit optreedt •wordt deze toestand aangewend voor de poortelektrode van de thyristorThe threshold voltage element Z has the property that it is not conductive to a certain voltage level and then suddenly becomes conductive 8006222 -12- with a small increase in the applied voltage. If this occurs • this state is applied to the thyristor gate electrode
Alt en haar shuntweerstand R. De thyristor T , die aanvankelijk niet gelei-dend was, wordt ingeschakeld cm de spanning van spoel A te klemmen op 5 het niveau van de voedingsklem waarmee het opladen van de condensators beëindigd wordt. De diode D isoleert de condensators, waardoor de toegeno-men spanning daarin wordt vastgehouden, die daardoor beschikbaar is voor het uitvoeren van de volgende wisseling. Het resterende deel van de inductieve energie in de spoel A wordt net als bij de hiervoor beschreven uit-10 voeringsvormen dan teruggevoerd naar de voedingsklem.Alt and its shunt resistor R. The thyristor T, which was initially non-conductive, is turned on to clamp the voltage of coil A at the level of the power terminal terminating the charging of the capacitors. The diode D isolates the capacitors, thereby retaining the increased voltage therein, which is therefore available to perform the next alternation. The remaining part of the inductive energy in the coil A, as in the embodiments described above, is then returned to the power supply terminal.
De weerstand R verschaft draapeloplading voor het drempelspannings-element Z en kan in sommige gevallen aangebracht worden in het poortge- deelte van de thyristor T_.The resistor R provides dragon charge for the threshold voltage element Z and in some cases can be applied in the gate portion of the thyristor T_.
AKAK
De werking gaat voort zonder energieverlies of dissipatie anders 15 dan de niet significante voorwaartse spanningsval in bij het geleiden van het resterende deel van de inductieve energie die achterblijft nadat de condensators tot een hoger niveau zijn opgeladen voor effectieve langzame omwisseling. Dit spanningsniveau en de gradiënt daarvan kan de voedingsspanning niet verder overschrijden dan de met het drempelspannings-20 element Z verkregen waarden. Het zal duidelijk zijn, dat het gebruik van herstellingsdioden R niet beperkt is tot driefasige cmkeereenheden en de verdeelde driefasige uitvoering volgens de fig. 6 of 8 behoeven niet uitgevoerd te worden met de herstellingsdioden.Operation continues with no energy loss or dissipation other than the insignificant forward voltage drop in conducting the remainder of the inductive energy remaining after the capacitors are charged to a higher level for effective slow switching. This voltage level and its gradient cannot exceed the supply voltage beyond the values obtained with the threshold voltage element Z. It will be appreciated that the use of repair diodes R is not limited to three-phase reversing units and the divided three-phase embodiment of FIGS. 6 or 8 need not be performed with the repair diodes.
Fig. 9 is gelijk aan fig. 8 met uitzondering dat de spoelen A-A* 25 vervangen zijn door de enkele spoel A. De spoelen B-B’ en C-C’ zijn overeenkomstig vervangen door de spoelen B resp. C. In de spoel A van fig. 8 liep slechts een stroom indien T ingeschakeld was, maar zal een stroom met de een of andere polariteit door de winding A lopen indien T of T1 8» & ingeschakeld is. Overigens werkt de keten volgens fig. 9 op dezelfde wijze 30 als die volgens fig. 8, 8006222Fig. 9 is the same as FIG. 8 except that the coils A-A * 25 are replaced by the single coil A. The coils B-B "and C-C" are correspondingly replaced by the coils B, respectively. C. In the coil A of Fig. 8, only a current flowed if T was turned on, but a current of some polarity will flow through the winding A if T or T1 8 & is turned on. Incidentally, the circuit of FIG. 9 operates in the same manner as that of FIG. 8, 8006222
Claims (24)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US9355979A | 1979-11-13 | 1979-11-13 | |
| US9355979 | 1979-11-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8006222A true NL8006222A (en) | 1981-06-01 |
Family
ID=22239606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8006222A NL8006222A (en) | 1979-11-13 | 1980-11-13 | REVERSE UNIT FOR CONVERTING AC DC TO AC VOLTAGE. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1158717A (en) |
| DE (1) | DE3042397A1 (en) |
| FR (1) | FR2469818A1 (en) |
| GB (1) | GB2062980B (en) |
| NL (1) | NL8006222A (en) |
| SE (1) | SE8007849L (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3349315A (en) * | 1965-02-11 | 1967-10-24 | Borg Warner | Static inverter system with current sharing by both commutating choke windings during commutating energy recovery |
| US3859587A (en) * | 1974-01-07 | 1975-01-07 | Lorain Prod Corp | Thyristor protection circuit for inverters |
-
1980
- 1980-11-05 CA CA000363985A patent/CA1158717A/en not_active Expired
- 1980-11-07 SE SE8007849A patent/SE8007849L/en not_active Application Discontinuation
- 1980-11-10 FR FR8023978A patent/FR2469818A1/en not_active Withdrawn
- 1980-11-10 DE DE19803042397 patent/DE3042397A1/en not_active Withdrawn
- 1980-11-13 NL NL8006222A patent/NL8006222A/en not_active Application Discontinuation
- 1980-11-13 GB GB8036427A patent/GB2062980B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1158717A (en) | 1983-12-13 |
| GB2062980B (en) | 1983-10-19 |
| SE8007849L (en) | 1981-05-14 |
| GB2062980A (en) | 1981-05-28 |
| FR2469818A1 (en) | 1981-05-22 |
| DE3042397A1 (en) | 1981-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4672520A (en) | Current-source power converting apparatus with self-extinction devices | |
| KR960016606B1 (en) | Improved regenerative two-quadrant converter and motor drive embodying the same | |
| US4189764A (en) | Current controlled inverter | |
| US4431956A (en) | Drive equipment | |
| US4376296A (en) | DC-Side commutated inverter | |
| US3315144A (en) | Capacitor charge reversing circuit | |
| US3621366A (en) | Dc side commutated chopper and inverter | |
| US3931563A (en) | Force commutation static frequency changer apparatus using direct current chopper technique | |
| US4072882A (en) | Frequency current converter for energizing an AC machine | |
| EP0937330B1 (en) | A resonant power converter for energising a coil | |
| NL8006222A (en) | REVERSE UNIT FOR CONVERTING AC DC TO AC VOLTAGE. | |
| US3984753A (en) | AC/DC power source apparatus | |
| US3815003A (en) | Combined switch and chopper for supplying an a.c. motor | |
| US3509440A (en) | Motor control system for an induction motor | |
| NL8003155A (en) | SELECTIVE COMMUTATION CHAIN FOR A CONVERTER. | |
| US4363089A (en) | Inverter | |
| JPS6127989B2 (en) | ||
| US3389322A (en) | Direct current chopper circuit | |
| US4455600A (en) | Single phase, double-ended thyristor inverter with choke-coupled impulse commutation | |
| Morgan | Time ratio control with combined SCR and SR commutation | |
| SU966830A1 (en) | Self-sustained inverter with unit for limiting switching overvoltages | |
| US3406329A (en) | Parallel inverter with rapid response time to changes in pulse durations | |
| US3986099A (en) | Multi-purpose thyristor commutation circuit | |
| KR820000337B1 (en) | Voltage limitation and energy rehound circuit for current source inverter | |
| SU997204A1 (en) | Converter of dc voltage to single-phase ac voltage with amplitude-pulse modulation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |