SE523486C2 - Strömriktare samt förfarande för styrning av en strömriktare - Google Patents

Description

innan 10 15 20 25 30 35 Q - a | oo 523 486 2 länkar, såsom kan ske med nätkommuterade CSC-er. Dessutom finns det en möjlighet att mata ett svagt växelspänningsnät eller ett nät utan någon egen generering (ett dött växelspänningsnät).

Ytterligare fördelar finns också.

Den uppfinningsenliga strömriktaren kan ingå i en anläggning för överföring av elkraft via ett likspänningsnät för högspänd likström (HVDC), för att exempelvis överföra elkraften från likspännings- nätet till ett växelspänningsnät. I detta fall har strömriktaren sin likspänningssida ansluten till likspänningsnätet och sin växel- spänningssida ansluten till växelspänningsnätet. Den uppfin- ningsenliga strömriktaren kan dock även vara direkt ansluten till en last såsom en högspänd generator eller motor, varvid ström- riktaren har antingen sin likspänningssida eller sin växelspän- ningssida ansluten till generatorn/motorn. Uppfinningen är inte begränsad till dessa applikationer, utan strömriktaren kan lika väl vara avsedd för omvandling i en SVC (Static Var Compensator) eller en back-to-back station. Spänningarna på strömriktarens likspänningssida är med fördel höga, 10-400 kV, företrädesvis 130-400 kV. Den uppfinningsenliga strömriktaren kan även ingå i andra typer av FACTS-anordningar (FACTS = Flexible Alterna- ting Current Transmission) än de ovan angivna.

För att begränsa släckförlusterna i de släckbara halvledarele- menten hos strömriktarens strömventiler, d vs förlusterna i de släckbara halvledarelementen då dessa släcks, är det tidigare känt att anordna kapacitiva organ i form av så kallade snubber- kondensatorer kopplade parallellt över respektive släckbart halvledarelement. Det är även känt att förse strömriktaren med en så kallad resonanskrets för omladdning av nämnda snubber- kondensatorer i samband med kommutering av fasströmmen. Hä- rigenom blir det även möjligt att begränsa tändförlusterna i strömventilernas släckbara halvledarelement, d v s förlusterna i de släckbara halvledarelementen då dessa tänds.

En typ av med en resonanskrets försedd strömriktare som ut- vecklats och tagits i bruk är den så kallade ARCP-strömriktaren »ipup 10 15 20 25 30 35 o o u n oo 523 486 3 (ARCP = Auxiliary Resonant Commutated Pole). En ARCP-ström- riktare innefattar en mellan de två polerna hos strömriktarens lik- spänningssida anordnad seriekoppling av minst två mellanleds- kondensatorer, vilken seriekoppling via en mittpunkt, fortsätt- ningsvis benämnd mellanledsmittpunkt, är uppdelad i två lika delar för att i mellanledsmittpunkten tillhandahålla en spänning väsentligen motsvarande medelvärdet av spänningen mellan de två polerna. Vid en av resonanskretsen bistådd kommutering av fasströmmen kommer en strömpuls, motsvarande en viss ladd- ning, att flöda i resonanskretsen antingen in i eller ut ur mellan- ledsmittpunkten. Dessa strömpulser tenderar att förskjuta spän- ningen i mellanledsmittpunkten åt ena eller andra hållet. l de flesta fall uppvisar dock fasströmmarna sinusform, varför deras summa är noll. l teorin ska därför även totalsumman av den laddning som via resonanskretsen tillförs till och bortförs från mellanledsmittpunkten under kommuteringarna i strömriktarens olika fasben bli noll över en grundtonsperiod, d v s medelvärdet i tiden av skillnaden mellan spänningen över den ena mellanleds- kondensatorn och spänningen över den andra mellanledskonden- satorn under en grundtonsperiod ska i teorin förbli noll. I prakti- ken kommer dock detta medelvärde att förskjutas åt ena eller andra hållet på grund av exempelvis obalans i fasströmmen, de- fekter hos strömriktarens komponenter eller dess styrning. Denna förskjutning utgör i regel en långsam process som sker över flera grundtonsperioder. Den spänningsobalans som nämnda förskjut- ning innebär kan exempelvis leda till att spänningen över den strömventil som ska tändas under ett kommuteringsförlopp aldrig når värdet noll, vilket i sin tur leder till ökade tändförluster och i värsta fall till destruktion av det släckbara halvledarelementet hos nämnda strömventil eftersom strömventilen kommer att tän- das när den har spänning över sig. l HVDC-tillämpningar, där mellanledsmittpunkten hos strömriktarna är jordade, kan nämnda spänningsobalans leda till oönskade jordströmmar mellan mel- lanledsmittpunkterna hos till varandra anslutna strömriktare, vilka jordströmmar bland annat medför ökade förluster. »ii-r 10 15 20 25 30 35 523 486 4 Med uttrycket "obalans hos spänningen i mellanledet" avses i denna beskrivning och de efterföljande patentkraven skillnaden mellan spänningen över den ena meilanledskondensatorn och spänningen över den andra meilanledskondensatorn. Denna "obalans" tar sig uttryck i att medelvärdet i tiden av spänningen mellan den ena polen och mellanledsmittpunkten skiljer sig från medelvärdet i tiden av spänningen mellan den andra polen och mellanledsmittpunkten, d v s i att medelvärdet i tiden av spän- ningen över den ena mellanledskondensatorn skiljer sig från me- delvärdet i tiden av spänningen över den andra meilanledskon- densatorn (i idealfallet är spänningen lika över de två mellan- ledskondensatorerna). Med “obalansens riktning" avses huruvida obalansen innebär att spänningen över en viss meilanledskon- densator är större eller mindre än spänningen över den andra meilanledskondensatorn, d v s huruvida obalansen beror av att en extra laddningsmängd tillförts till eller bortförts från mellanle- dets mittpunkt. Med "obalansens storlek" avses storleken hos skillnaden mellan spänningen över den ena meilanledskonden- satorn och spänningen över den andra meilanledskondensatorn.

Hos tidigare kända ARCP-strömriktare aktiveras resonanskretsen vid kommutering av fasströmmen från ett släckbart halvledarele- ment hos en första strömventil till ett likriktarorgan hos en andra strömventil, d v s vid släckning av ett halvledarelement hos den första strömventilen, när fasströmmen är så låg att switchtiden för spänningen i fasuttaget annars skulle bli orimligt lång.

I US 5880949 beskrivs en metod för att korrigera uppkomna spänningsobalanser i mellanledet hos en ARCP-strömriktare.

Denna metod bygger på att utgående strömventil släcks med en variabel tidsfördröjning efter aktiveringen av resonanskretsen.

Således leds en extra strömpuls genom resonanskretsen vid en av resonanskretsen bistådd kommutering för att på så sätt tillföra eller bortföra en extra laddningsmängd till respektive från mel- lanledsmittpunkten, vilken extra laddningsmängd korrigerar oba- lansen åtminstone till en del. Denna metod bygger således på att en tilläggsström av lämplig storlek adderas till resonansströmmen 8 1 n nnn n n nn n n n n n nn n nn n 4 E s =; ; a .- . . .n . n n nn n n n nn n n n n n n n n n n nn n n n nn nu nn n n n nn n n n n n n n n nn n n n n n n n n n n n n nn nnn nn n nnn nn 5 vid en konstaterad obalans hos spänningen i mellanledet. En nackdel med denna metod är att nämnda tilläggsström leder till en ökning av toppvärdet hos strömmen genom resonanskretsen och således till ökade förluster hos resonanskretsen. Dessa 5 ökade förluster kan sägas gå stick i stäv med resonanskretsens syfte, vilket ju är att minska förlusterna i strömriktaren i samband med kommutering av fasströmmen.

UPPFlNNlNGENS SYFTE 10 Syftet med föreliggande uppfinning är att göra det möjligt att kor- rigera uppkomna obalanser hos spänningen i en strömriktares mellanled med undvikande av ovan nämnda förlustökning i reso- nanskretsen. 15 SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGEN Enligt uppfinningen uppnås nämnda syfte med hjälp av en ström- riktare enligt patentkravet 1 och ett förfarande enligt patentkra- 2O vet 9.

Den uppfinningsenliga lösningen innebär att strömriktarens styr- inrättning vid en kommutering av fasströmmen från ett släckbart halvledarelement hos en första strömventil till ett likriktarorgan 25 hos en andra strömventil bringas att verkställa en tändning av hjälpventilen med en variabel tidsfördröjning efter släckningen av den första strömventilen, varvid nämnda tidsfördröjning fastställs i beroende av storleken och riktningen hos fasströmmen samt storleken och riktningen hos en fastställd obalans så att obalan- 30 sen korrigeras åtminstone till en del vid styrinrättningens applice- ring av tidsfördröjningen. Således korrigeras obalansen genom att hjälpventilen vid en kommutering av fasströmmen tänds med en viss tidsfördröjning efter det att den utgående strömventilen släckts, till skillnad från den genom US 5880949 kända metoden , _ 35 där den utgående strömventilen släcks med en viss tidsfördröj- ning efter det att hjälpventilen tånts. Enligt föreliggande uppfin- ning utnyttjas såtedes ingen addering av tilläggsström till reso- n e u a co 523 486 6 nansströmmen för korrigeringen av obalansen och därigenom undviks en med avseende på förlusterna ogynnsam ökning av toppvärdet hos strömmen genom resonanskretsen. 5 Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen filtreras vär- det på obalansen hos spänningen i mellanledet, varvid tidsför- dröjningen fastställs i beroende av detta filtrerade värde. Härige- nom säkerställs att korrigeringarna väsentligen kommer att hän- föra sig till de långsamma och oönskade förskjutningar hos 10 spänningarna i mellanledet som kvarstår under flera perioder hos nätspänningen.

Ytterligare föredragna utföringsformer av den uppfinningsenliga strömriktaren och det uppfinningsenliga förfarandet framgår av 15 de osjälvständiga patentkraven och efterföljande beskrivning.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med 20 hjälp av utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritning.

Det visas i: Fig1 ett förenklat kopplingsschema illustrerande en ström- riktare enligt en första utföringsform av uppfinningen, 25 Fig 2 ett förenklat kopplingsschema illustrerande en ström- riktare enligt en alternativ utföringsform av uppfin- ningen, 30 Fig 3-5 ström- och spänningskurvor under olika kommute- ' ringsförlopp, Fig 6 ett förenklat blockdiagram illustrerande ett styrsystem för verkställande av det uppfinningsenliga förfarandet, _ _ 35 fi; Fig 7 ett diagram illustrerande förändringen hos strömmen l ' genom resonanskretsen och fasspänningen under ett 10 15 20 25 30 35 u n o | nu 523 486 kommuteringsförlopp med tidsfördröjd respektive icke tidsfördröjd tändning av strömriktarens hjälpventil, och Fig 8 ett diagram illustrerande en förskjutning av gränsvärdet för positiva fasströmmar.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER l Fig 1 illustreras en strömriktare enligt en utföringsform av upp- finningen. Strömriktaren utgör här en så kallad VSC-strömriktare.

I Fig 1 är endast den del av strömriktaren som är ansluten till en fas hos en växelspänningsfasledning visad, varvid antalet faser normalt är tre, men det är även möjligt att detta utgör hela ström- riktaren då denna är ansluten till ett enfas-växelspänningsnät.

Den visade delen av strömriktaren utgör ett så kallat fasben och en strömriktare anpassad för exempelvis ett trefas-växe|spän- ningsnät innefattar tre fasben av visad typ.

VSC-strömriktare är kända i ett flertal utföranden. l samtliga ut- föranden innefattar en VSC-strömriktare ett antal så kallade strömventiler, vilka var och en innefattar ett släckbart halvledar- element, såsom en lGBT (lnsulated Gate Bipolar Transistor) eller en GTO (Gate Turn-Off Thyristor), och ett antiparallellt därmed kopplat Iikriktarorgan i form av en diod, en så kallad frihjulsdiod.

Varje släckbart halvledarelement är vid högspänningstillämp- ningar normalt uppbyggt av en mängd seriekopplade, simultant styrda släckbara halvledarkomponenter, såsom en mängd en- skilda lGBT-er eller GTO-er. Vid högspänningstillämpningar krävs nämligen ett förhållandevis stort antal sådana halvledar- komponenter för att hålla den spänning som varje strömventil måste hålla i blockerat tillstånd. På motsvarande sätt är varje Iik- riktarorgan uppbyggt av en mängd seriekopplade likriktarkompo- nenter. De släckbara halvledarkomponenterna och likriktarkom- ponenterna är hos strömventilen anordnade i ett flertal serie- kopplade kretsar, vilka kretsar var och en innefattar bland annat Inn-a 10 15 20 25 30 35 n n | \ no u 523 486 u n. : : : | : | | n . ø - f» en släckbar halvledarkomponent och en därmed antiparallellt kopplad likriktarkomponent.

Fasbenet hos den i Fig 1 illustrerade strömriktaren 1 uppvisar två strömventiler 2, 3 seriekopplade mellan de båda polerna 4, 5 hos en likspänningssida hos strömriktaren. Ett likspänningsmellanled 6 innefattande åtminstone två så kallade mellanledskondensato- rer återfinns mellan de båda polerna 4, 5. Hos den i Fig 1 illust- rerade strömriktaren innefattar mellanledet 6 två seriekopplade mellanledskondensatorer 7, 8. En mittpunkt 9, här benämnd mellanledsmittpunkt, mellan dessa kondensatorer 7, 8 är här, så- som brukligt, ansluten till jord, så att på detta sätt potentialerna +Udl2 respektive -U,,/2 tillhandahålls hos respektive pol, varvid U, är spänningen mellan de båda polerna 4, 5. Jordpunkten 9 kan dock uteslutas, exempelvis vid SVC-tillämpningar.

En mittpunkt 10 hos seriekopplingen mellan de båda strömventi- lerna 2 och 3, vilken utgör strömriktarens fasuttag, är ansluten till en växelspänningsfasledning 11. På detta sätt uppdelas nämnda seriekoppling i två likadana delar med en strömventil 2 respek- tive 3 hos varje sådan del. l utförandet med tre fasben innefattar således strömriktaren tre fasuttag, vilka är anslutna till varsin växelspänningsfasledning hos ett trefas-växelspänningsnät. l re- gel är fasuttagen anslutna till växelspänningsnätet via elektrisk utrustning i form av brytare, transformatorer etc.

Hos den visade utföringsformen innefattar respektive strömventil 2, 3 i enlighet med vad som ovan angivits ett flertal seriekopp- lade kretsar 12, vilka kretsar var och en innefattar en släckbar halvledarkomponent 13, såsom en IGBT, en IGCT, en MOSFET, en JFET, en MCT eller en GTO, och en antiparallellt därmed kopplad likriktarkomponent 14 i form av en diod, en så kallad fri- hjulsdiod. Hos den i Fig 1 visade utföringsformen innefattar varje strömventil 2, 3 två seriekopplade kretsar 12 av ovan beskriven typ, men de seriekopplade kretsarna 12 kan vara så väl fler som färre till antalet. Beroende av bland annat den spänning för vil- ken strömriktaren är utformad kan antalet av nämnda seriekopp- nano: 10 15 20 25 30 35 o n - - »o '523 486 9 u u == m: s; I nu f; lade kretsar 12 i respektive strömventil 2, 3 sträcka sig från två upp till flera hundra.

Var och en av de seriekopplade kretsarna 12 hos respektive strömventil 2, 3 är försedd med en kondensator 15, här benämnd snubberkondensator, kopplad parallellt med den i kretsen ingå- ende släckbara halvledarkomponenten 13. Kapacitansen hos re- spektive snubberkondensator 15 måste vara så hög att en god spänningsfördelning mellan de i respektive strömventil ingående släckbara halvledarkomponenterna 13 möjliggörs vid släckning av en strömventils släckbara halvledarkomponenter. Valet av ka- pacitans hos snubberkondensatorerna 15 anpassas från fall till fall och beror bland annat av strömhanteringsförmågan hos de släckbara halvledarkomponenterna 13 och likriktarkomponen- terna 14. Snubberkondensatorerna 15 bidrar till att begränsa släckförlusterna hos strömventilerna, d v s förlusterna i de släck- bara halvledarkomponenterna då dessa släcks.

Vid släckning av halvledarkomponenterna 13 hos en strömventil kommer de snubberkondensatorer 15 som är kopplade över dessa halvledarkomponenter 13 att laddas upp. Om snubberkon- densatorerna 15 har kvar denna laddning när halvledarkompo- nenterna 13 sedan tänds uppkommer tändförluster hos halvle- darkomponenterna 13. De relativt högkapacitiva snubberkonden- satorer 15 som i detta sammanhang kommer i fråga ger i detta fall upphov till mycket höga tändförluster, vilka tändförluster omöjliggör användning av höga switchfrekvenser. För att elimi- nera eller åtminstone reducera dessa tändförluster, och möjlig- göra användning av höga switchfrekvenser, bringas snubberkon- densatorerna 15 att ingå i en resonanskrets 16. Härigenom blir det möjligt att åstadkomma urladdning av en strömventils snub- berkondensatorer 15 när strömventilens halvledarkomponenter 13 skall tändas så att spänningen över respektive halvledarkom- ponent 13 är lika med eller nära noll när den tänds, varigenom tändförlusterna begränsas. ozon: 10 15 20 25 30 35 523 486 10 u. .- Det är även möjligt att låta en kondensator anordnad mellan fas- uttaget 10 och likspänningsmellanledets mittpunkt 9 ingå i reso- nanskretsen 16.

De i Fig 1 och 2 illustrerade strömriktarna är av den typ som be- nämns ARCP-strömriktare. Resonanskretsen 16 är här av så kallad kvasiresonant typ, vilket innebär att resonansen endast initieras i samband med att strömmen skall kommuteras mellan två strömventiler, d v s då spänningen på strömriktarens fasuttag skall växlas. i Hos den i Fig 1 visade utföringsformen innefattar resonanskret- sen 16 en mellan fasuttaget 10 och mittpunkten 9 hos nämnda seriekoppling av mellanledskondensatorer 7, 8 anordnad serie- koppling av en induktor 17 och en hjälpventil 18. Hjälpventilen 18 innefattar här en uppsättning av två seriekopplade hjälpventil- kretsar 19, vilka vardera innefattar en släckbar halvledarkompo- nent 20, såsom en lGBT, en IGCT, en MOSFET, en JFET, en MCT eller en GTO, och en därmed antiparallellt kopplad likriktar- komponent 21 i form av en diod. De släckbara halvledarkompo- nenterna 20 hos de två hjälpventilkretsarna 19 är anordnade i motsatt polaritet i förhållande till varandra. Denna hjälpventil 18 utgör en dub- belriktad ventil som kan bringas att leda åt ena eller andra hållet.

Med uttrycket hjälpventil avses i denna beskrivning och efterföl- jande patentkrav en strömventil ingående i strömriktarens reso- nanskrets 16.

Hjälpventilen 18 kan även innefatta flera seriekopplade uppsätt- ningar av hjälpventilkretsar om så finnes lämpligt, såsom illustre- ras i Fig 2. Hos den i Fig 2 illustrerade utföringsformen innefattar resonanskretsen en hjälpventil 18 innefattande ett flertal serie- kopplade uppsättningar 22 av hjälpventilkretsar, där varje upp- sättning innefattar två seriekopplade hjälpventilkretsar 19 av ovan beskriven typ. I Fig 2 visas endast två seriekopplade upp- sättningar 22 av hjälpventilkretsar hos hjälpventilen 18 men an- talet sådana uppsättningar kan vara betydligt större än så. Anta- |nfno 10 15 20 25 30 35 523 486 11 .os .- let uppsättningar av hjälpventilkretsar hos hjälpventilen 18 kan optimeras oberoende av antalet seriekopplade kretsar 12 hos strömventilerna 2, 3, och beror bland annat av vilken spänning hjälpventilen skall förmå hålla i blockerat tillstånd och egenska- perna hos de enskilda halvledarkomponenter 20 som används.

Rent allmänt kan det konstateras att hjälpventilen 18 i blockerat tillstånd endast behöver hålla halva polspänningen, d v s Ud/2, till skillnad från strömventilerna 2, 3 vilka vardera måste vara di- mensionerad för att kunna hålla hela polspänningen Ud i blocke- rat tillstånd.

Varje uppsättning 22 av hjälpventilkretsar 19 hos hjälpventilen 18 är lämpligen, såsom illustreras i Fig 2, försedd med en egen styrenhet 23 som är anordnad att styra tändning och släckning av de i uppsättningen ingående släckbara halvledarkomponenterna 20, varvid samtliga styrenheter 23 hos hjälpventilen är anslutna till en gemensam styrinrättning 24 som är anordnad att sända styrsignaler till samtliga dessa styrenheter 23. Härigenom säker- ställs en simultan styrning av hjälpventilens samtliga hjälpventil- kretsar 19.

Det föredrages vidare att var och en av de i strömriktarens strömventiler 2, 3 ingående släckbara halvledarkomponenterna 13, såsom illustreras i Fig 2, är försedd med en egen styrenhet 25 som är anordnad att styra tändning och släckning av halvle- darkomponenten 13, varvid samtliga styrenheter 25 hos ström- ventilerna är anslutna till en gemensam styrinrättning 24, vilken är anordnad att sända styrsignaler till samtliga i en strömventil 2, 3 ingående styrenheter 25. Härigenom säkerställs en simultan styrning av en strömventils samtliga halvledarkomponenter 13.

Hjälpventilens styrenheter 23 och strömventilernas styrenheter 25 är här anslutna till en och samma styrinrättning 24, vilket är att föredra.

Det finns tre grundförlopp för kommutering av fasströmmen hos en strömriktare av den i Fig 1 och 2 illustrerade typen, vilka grundförlopp kortfattat kommer att beskrivas i det följande. 1111: 10 15 20 25 30 35 o . | - »c 525 486 12 an; ..

Den strömventil som inledningsvis, d v s då kommuteringsförlop- pet initieras, är strömsatt benämns i denna beskrivning och i ef- terföljande patentkrav "den första strömventilen" eller "den utgå- ende strömventilen" och den strömventil som skall strömsättas genom kommuteringen benämns "den andra strömventilen". Det inses att vilken av de två i Fig 1 och 2 illustrerade strömventi- lerna 2, 3 som vid varje specifikt kommuteringstillfälle utgör "den första" respektive “den andra" strömventilen varierar från fall till fall. l denna beskrivning och i de efterföljande patentkraven avses med uttrycket "en av resonanskretsen icke bistådd kommutering" att den i resonanskretsen ingående seriekopplingen av hjälpven- til 18 och induktor 17 ej deltar i kommuteringsförloppet. Natur- Iigtvis deltar dock resonanskretsens kapacitiva organ, dvs snubberkondensatorerna 15, i detta kommuteringsförlopp. På motsvarande sätt avses med uttrycket "en av resonanskretsen bistådd kommutering" att den i resonanskretsen ingående serie- kopplingen av hjälpventil 18 och induktor 17 deltar i kommute- ringsförloppet.

Ett första kommuteringsförlopp innebär kommutering av fas- strömmen från ett släckbart halvledarelement hos en strömsatt första strömventil 2, 3 till ett likriktarorgan hos en andra ström- ventil 3, 2 utan bistånd av resonanskretsen 16. Kommuterings- förloppet initieras genom att det släckbara halvledarelementet hos den första strömventilen släcks, varvid fasströmmen ip, åstadkommer en uppladdning av den första strömventilens kapa- citiva organ, d vs dess snubberkondensatorer 15, och en ur- laddning av den andra strömventilens kapacitiva organ, dvs dess snubberkondensatorer 15. Faspotentialen kommer härvid att svänga från den ena polen till den andra polen. I Fig 3 illust- reras förändringen hos strömmen i och spänningen u hos igbr igbr den första strömventilens släckbara halvledarelement samt fas- spänningen up, under kommuteringsförloppet. Det släckbara halvledarelementet hos den första strömventilen släcks vid tid- »unna 10 15 20 25 30 35 u ø n n av s s2s 486 13 .vu nu punkten ro, varvid strömmen genom halvledarelementet i ideal- fallet direkt går ner till noll. l realiteten kommer halvledarele- mentet att uppvisa en viss efterledningsström. Fasströmmen iph kommer sedan att åstadkomma en uppladdning av den första strömventilens kapacitiva organ, varvid spänningen över detta och därmed över det släckbara halvledarelementet ökar väsentli- gen linjärt från noll till ett värde Ud motsvarande spänningen mellan polerna 4, 5. Det inses att släckningen av halvledarele- mentet hos den första strömventilen kan ske väsentligen utan några effektförluster.

Ett andra kommuteringsförlopp innebär kommutering av fas- strömmen från ett släckbart halvledarelement hos en strömsatt första strömventil 2, 3 till ett likriktarorgan hos en andra ström- ventil 3, 2 med bistånd av resonanskretsen 16. Detta kommute- ringsförlopp utnyttjas vid låga fasströmmar för att påskynda kommuteringen. Kommuteringsförloppet initieras genom att den släckbara halvledarkomponenten (utföringsformen enligt Fig 1), eller i förekommande fall de släckbara halvledarkomponenterna (utföringsformen enligt Fig 2), som är spänningssatt(-a) hos hjälpventilen tänds. Samtidigt som halvledarkomponenten(-erna) hos hjälpventilen tänds släcks halvledarelementet hos den första strömventilen. En resonansperiod vidtar nu under vilken reso- nanskretsen tillhandahåller en ström till fasuttaget 10 som bidrar till uppladdning av den första strömventilens snubberkondensa- torer 15 och urladdning av den andra strömventilens snubber- kondensatorer 15. Efter det att spänningen över den andra strömventilen sjunkit till noll eller till ett värde nära noll tänds det släckbara halvledarelementet hos den andra strömventilen. Sam- tidigt med eller efter det att halvledarelementet hos den andra strömventilen tänts släcks den(de) släckbara halvledarkompo- nent(-er) 20 som inledningsvis tändes hos hjälpventilen 18.

I Fig 4 illustreras förändringen hos strömmen im genom reso- nanskretsen och fasspänningen um, under det ovan beskrivna kommuteringsförloppet. Den(de) släckbara halvledarkomponen- ten(-erna) hos hjälpventilen 18 tänds vid tidpunkten to. I det i Fig .canon 10 15 20 25 30 35 v ø o | ao u 523 486 14 4 illustrerade fallet släcks det s|äckbara halvledarelementet hos den första strömventilen vid samma tidpunkt fo.

Ett tredje kommuteringsförlopp innebär kommutering av fas- strömmen från ett likriktarorgan hos en strömsatt första ström- ventil 2, 3 till ett släckbart halvledarelement hos en andra ström- ventil 3, 2 med bistånd av resonanskretsen 16. Kommuterings- förloppet initieras genom att den s|äckbara halvledarkomponen- ten (utföringsformen enligt Fig 1), eller i förekommande fall de s|äckbara halvledarkomponenterna (utföringsformen enligt Fig 2), som är spänningssatt(-a) hos hjälpventilen tänds, varvid en så kallad upprampningsperiod inleds. Under upprampningsperioden ökar strömmen i resonanskretsen, under inverkan av spänningen ut", u” över endera av mellanledskondensatorerna 7, 8, från noll till ett värde motsvarande fasströmmen ip”. När strömmen genom resonanskretsen när ett värde motsvarande fasströmmen iph in- träder en resonansperiod under vilken den första strömventilens snubberkondensatorer 15 laddas upp och den andra strömventi- lens snubberkondensatorer 15 laddas ur. När spänningen över den andra strömventilen sjunkit till noll eller till ett värde nära noll tänds det s|äckbara halvledarelementet hos den andra strömventilen. Efter resonansperioden inträder en så kallad ned- rampningsperiod under vilken strömmen i resonanskretsen mins- kar till noll från ett värde motsvarande fasströmmen ipj. När ned- rampningsperioden är över och strömmen sjunkit till noll i reso- nanskretsen släcks den(de) s|äckbara halvledarkomponent(-er) 20 som inledningsvis tändes hos hjälpventilen 18.

I Fig 5 illustreras förändringen hos strömmen genom reso- nanskretsen och fasspänningen uph under det ovan beskrivna kommuteringsförloppet.

Den uppfinningsenliga strömriktaren styrs företrädesvis med PWM-teknik (PWM = Pulse Width Modulation), varvid styrinrätt- ningen 24 tillförs signaler representerande de önskade kommute- ringstidpunkterna från en i Fig 6 schematiskt illustrerad modula- tor 30. »nvno 10 15 20 25 30 35 o o o u av 3523 486 15 == en e: c =sa :a Den uppfinningsenliga strömriktaren är försedd med medel för mätning av fasströmmen flm, schematiskt indikerade vid 31 i Fig 6, vilket medel är anordnat att överföra mätsignaler till styrinrätt- ningen 24.

Den inledningsvis beskrivna obalansen hos spänningen i mel- lanledet orsakas bland annat av de strömpulser som vid kommu- teringar av fasströmmen strömmar genom resonanskretsens hjälpventil 18 och induktor 17, d v s vid den andra och tredje ty- pen av kommuteringsförlopp enligt ovan. Den uppfinningsenliga strömriktaren innefattar medel för fastställande av en obalans hos spänningen i mellanledet 6. Detta medel innefattar en inrätt- ning 32 för mätning av spänning samt en behandlingsenhet 33 som är anordnad att bearbeta mätvärden från nämnda inrättning 32 för fastställande av storleken och riktningen hos nämnda obalans. Behandlingsenheten 33 kan vara integrerad i styrinrätt- ningen 24, såsom illustreras i Fig 6, eller utgöra en från denna fristående enhet. Enligt en föredragen utföringsform av uppfin- ningen innefattar inrättningen 32 en första givare 36 för mätning av spänningen ud, mellan mellanledsmittpunkten 9 och den ena polen 4 och en andra givare 37 för mätning av spänningen ud, mellan mellanledsmittpunkten 9 och den andra polen 5, varvid behandlingsenheten 33 är anordnad att beräkna skillnaden Aud=ud,-ud, mellan nämnda spänningar för fastställande av stor- leken och riktningen hos spänningsobalansen i mellanledet 6.

Det föredrages att medlet för fastställande av en obalans hos spänningen i mellanledet 6 innefattar en inrättning 34 för filtre- ring av det medelst behandlingsenheten 33 framtagna värdet på nämnda obalans. Denna inrättning 34 kan vara integrerad i be- handlingsenheten 33 eller styrinrättningen 24 eller fristående från dessa.

Enligt uppfinningen är styrinrättningen 24 anordnad att vid en kommutering av fasströmmen ip, från ett släckbart halvledarele- ment hos en första strömventil 2, 3 till ett likriktarorgan hos en anala 10 15 20 25 30 35 v n ~ o un o 523 486 16 andra strömventil 3, 2 verkställa en tändning av hjälpventilen 18 med en variabel tidsfördröjning rd efter släckningen av den första strömventilen 2. Strömriktaren innefattar ett organ 35 för fast- ställande av nämnda tidsfördröjning rd i beroende av storleken och riktningen hos fasströmmen vid kommuteringstillfället samt storleken och riktningen hos en fastställd obalans så att obalan- sen korrigeras åtminstone till en del vid styrinrättningens applice- ring av tidsfördröjningen rd. Nämnda organ 35 kan vara integrerat i styrinrättningen 24, såsom illustreras i Fig 6, eller vara fristå- ende från denna. l ett första extremfall är tidsfördröjningen rd =0, varvid hjälpventi- len tänds samtidigt som den första, d v s den utgående, ström- ventilen släcks och resonanskretsen till fullo utnyttjas i kommute- ringen. I ett andra extremfall sker kommuteringen helt utan bi- stånd av resonanskretsen, d v s tidsfördröjningen rd väljs så att det ej kommer att flyta någon ström genom resonanskretsens in- duktor och hjälpventil under kommuteringen. Det senare fallet kan sägas motsvara ett fall där rd=T/2, där T står för varaktig- heten hos ett kommuteringsförlopp som sker utan bistånd av re- sonanskretsen och ges av formeln där Ud är spänningen över seriekopplingen 6 av mellanledskon- densatorer, idd är fasströmmen och Cd är snubberkapacitansen, d v s summan av total, seriekopplad snubberkapacitans för den ena ventilen 2, total, seriekopplad snubberkapacitans för den andra ventilen 3 samt i förekommande fall kapacitansen hos den mellan fasuttaget 10 och mellanledets mittpunkt 9 anordnade kondensatorn. Om hjälpventilen tänds med en tidsfördröjning motsvarande T/2 efter det att den utgående strömventilen släcks kommer ingen ström att passera genom hjälpventilen 18 och in- duktorn 17 under kommuteringen. 1:11: 10 15 20 25 30 35 o a n o u: 523 486 17 I Fig 7 visas med heldragna kurvor förändringarna hos fasspän- ningen uph och strömmen i genom resonanskretsen vid ett kommuteringsförlopp där hjälpventiien 18 tänds samtidigt som den utgående strömventilen släcks (här benämnt Fall I), d v s vid tidpunkten r0,. Med streckade kurvor visas motsvarande föränd- ringar vid ett kommuteringsförlopp där hjälpventiien 18 tänds med en viss tidsfördröjning rd efter det att den utgående ström- ventilen släcks (här benämnt Fall II), varvid den utgående ström- ventilen släcks vid tidpunkten ro” och hjälpventiien tänds vid tid- punkten r=ro,,+r,,. l illustrativt syfte har kurvorna inritats så att fasspänningens nollpassage sammanfaller hos de två olika fal- len.

Såsom framgår av Fig 7 kommer strömpulsen genom resonans- kretsen att få en kortare varaktighet i Fall II än i Fall I. Dessutom kommer toppvärdet på strömpulsen genom resonanskretsen att bli lägre i Fall II än i Fall I, såsom också framgår av Fig 7. Såle- ~ des kommer en mindre laddningsmängd att tillföras till eller bortföras från mellanledsmittpunkten i Fall II än i Fall I. Det inses att storleken hos skillnaden i tillförd/bortförd laddningsmängd mellan de två fallen beror av storleken hos tidsfördröjningen rd.

Huruvida laddning tillförs till eller bortförs från mellanledsmitt- punkten 9 beror naturligtvis av riktningen hos strömmen genom resonanskretsen, vilken riktning i sin tur ges av riktningen hos fasströmmen vid kommuteringstillfället. Det inses att man med ett lämpligt val av tidsfördröjning rd kan styra hur stor mängd ladd- ning som vid ett specifikt kommuteringstillfälle tillförs till eller bortförs från mellanledsmittpunkten 9, varigenom spänningen över mellanledskondensatorerna 7, 8 och därigenom spännings- obalansen i mellanledet kan justeras i önskad riktning. l nedanstående tabell exemplifieras hur tidsfördröjning rd gene- rellt är avsett att justeras i beroende av fasströmmens riktning och riktningen hos spänningsobalansen i mellanledet. I tabellen betecknar Auf det filtrerade värdet av Aud=u,,,-ud2. Det betonas att justeringen av tidsfördröjning rd även sker med beaktande av »u-n» 10 15 20 25 30 | u c e nu 523 486 18 övriga för kommuteringen relevanta hänsynstaganden, såsom maximalt tillåten varaktighet hos kommuteringen. idd>0 idd<0 Audf>0 rd minskas rd ökas Audf <0 rd ökas rd minskas Organet 35 är företrädesvis anordnat att utgå från ovan nämnda filtrerade värde på spänningsobalansen i mellanledet vid fast- ställandet av tidsfördröjningen zd. För den händelse att en mer avancerad reglering av obalansen önskas kan även tidigare vär- den hos det filtrerade värdet på obalansen utnyttjas för faststäl- landet av tidsfördröjningen rd i samband med en kommutering.

Exempelvis kan en PID-regulator (PID = Proportional lntegral De- rivative) implementeras i syfte att reglera bort obalansen.

En konstaterad obalans hos spänningen i mellanledet justeras i regel i flera steg, d v s vid flera efter varandra följande kommute- ringstillfällen. Antalet steg som erfordras för justering av en obalans styrs bland annat av hur stor obalansen är och den övre gränsen för tidsfördröjningen rd vid det aktuella värdet hos fas- strömmen. Denna övre gräns beror bland annat av kraven på en högsta tillåten varaktighet hos den specifika kommuteringen.

Om strömriktaren har flera fasben och fasbenens resonanskret- sar är anslutna till mittpunkten hos ett gemensamt likspännings- mellanled koordineras lämpligen valet av tidsfördröjningen rd mellan de olika fasbenen. Då fasströmmarna i regel summerar till noll kommer dessa att ha olika tecken. Detta skapar goda förut- sättningar att motverka obalanser i mellanledet enligt det uppfin- nlngsenliga förfarandet.

Hos tidigare kända ARCP-strömriktare är styrinrättningen vid kommutering av fasströmmen från ett släckbart halvledarelement hos en första strömventil till ett likriktarorgan hos en andra Il-vc 10 15 20 25 30 35 »S23 486 19 strömventil i regel anordnad att sända en tändsignal till hjälpven- tilen endast i de fall då fasströmmen vid kommuteringstillfället har ett absolutvärde som är lägre än ett fastställt gränsvärde G.

Detta gränsvärde är satt med utgångspunkt från att fasströmmen då dess absolutvärde vid kommuteringstillfället är högre än gränsvärdet ska förmå att omladda snubberkondensatorerna på en med avseende på strömriktarens styrning tillräckligt kort tid utan bistånd av en resonansström. Är däremot fasströmmens ab- solutvärde lägre än gränsvärdet krävs bistånd från en resonans- ström för att omladdningen av snubberkondensatorerna ska kunna ske tillräckligt fort. Nämnda gränsvärde anger följaktligen hur låg fasströmmen skall vara för att resonanskretsen skall akti- veras, d vs för att hjälpventilen skall tändas under kommute- nngen.

Hos den uppfinningsenliga strömriktaren och det uppfinningsen- liga förfarandet kan dock resonanskretsen aktiveras i syfte att korrigera en konstaterad spänningsobalans i mellanledet även när detta ej erfordras med hänsyn till kommuteringstiden, d v s även när fasströmmen är tillräckligt hög för att förmå omladda snubberkondensatorerna på en med avseende på strömriktarens styrning tillräckligt kort tid utan bistånd av en resonansström. I ett sådant fall är således syftet med aktiveringen av resonans- kretsen att korrigera obalansen i mellanledet och ej att påskynda kommuteringsförloppet.

Enligt ett specialfall av det uppfinningsenliga förfarandet utnytt- jas endast värdena rd=O samt r,,=T/2 hos tidsfördröjningen rd, d v s värden enligt de två tidigare beskrivna extremfallen. Detta fall skiljer sig från tidigare kända lösningar såtillvida att en juste- ring av ovan nämnda gränsvärde uttnyttjas i korrigeringen av en fastställd spänningsobalans hos mellanledet. Strömriktaren in- nefattar härvid medel 38 för att förskjuta gränsvärdet G". för po- sitiva fasströmmar uppåt eller gränsvärdet G_,för negativa fas- strömmar nedåt i beroende av obalansens riktning för att därige- nom korrigera obalansen åtminstone till en del. Nämnda medel 38 kan vara integrerat i styrinrättningen 24, såsom illustreras i :ann- 10 15 20 25 30 523 486 -' 20 Fig 6, eller vara fristående från denna. Medlet 38 är företrädesvis anordnat att utgå från ovan nämnda filtrerade värde på obalan- sen vid fastställandet av förskjutningens storlek och riktning.

Medlet 38 är företrädesvis anordnat att anpassa storleken hos en gränsvärdesförskjutning i beroende av storleken hos en fastställd obalans.

I Fig 8 illustreras ett fall där gränsvärdet GH. för positiva fas- strömmar förskjutits uppåt från normalvärdet Gm. Av Fig 8 fram- går tydligt att fler kommuteringar där resonanskretsen bistår kommer att ske när ip,,>0 än när ip,,<0, varigenom en större ladd- ningsmängd än normalt (med strömmens positiva riktning definie- rad av pilen 39 i Fig 1) kommer att bortföras från mellanledsmitt- punkten 9 sett över en hel nätspänningsperiod. På motsvarande sätt kommer en större laddningsmängd än normalt att tillföras till mellanledsmittpunkten 9 sett över en hel nätspänningsperiod då gränsvärdet G_,. för negativa fasströmmar förskjuts nedåt från normalvärdet G_,0. På detta sätt kan följaktligen en extra ladd- ningsmängd tillföras till eller bortföras från mellanledsmittpunkten 9, varigenom spänningen över mellanledskondensatorerna 7, 8 och därigenom spänningen i mellanledsmittpunkten 9 kan juste- ras i önskad riktning.

G +i ' -i l nedanstående tabell exemplifieras hur gränsvärdena G generellt är avsedda att justeras i beroende av fasströmmens riktning och riktningen hos spänningsobalansen i mellanledet. I tabellen betecknar Auf det filtrerade värdet av AufuIH-udz. Det betonas att justeringen av gränsvärdena GH., G_, även sker med beaktande av övriga för kommuteringen relevanta hänsynstagan- den. iph >O 5,, <0 Audf >0 GN. förskjuts uppåt G_,. förskjuts uppåt GH. förskjuts nedåt G_, förskjuts nedåt Audf <Û annu: 10 523 486 21 Det inses att ovan beskrivna och i patentkraven angivna släck- ning respektive tändning av en strömventiis släckbara halvledar- element avser den simultana släckningen respektive tändningen av en strömventiis samtliga släckbara halvledarkomponenter 13 i de fall där respektive strömventil innefattar ett flertal seriekopp- lade kretsar 12 av tidigare beskriven typ.

Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna föredragna utföringsformerna, utan en mängd möjlig- heter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fack- man på området, utan att denne för den skull avviker från uppfin- ningens grundtanke sådan denna definieras i bifogade patent- krav.

Claims (2)

1. 0 15 20 25 30 35 5 3 6 . ' I I ' ' .°' I 3.' 'l" I. "' ' I 1- -no a a a ._ :.:.'.:°. 22 PATENTKRAV

1. Strömriktare innefattande: - en mellan två poler (4, 5), en positiv och en negativ, hos en Iikspänningssida hos strömriktaren anordnad seriekoppling av minst två strömventiler (2, 3), vilka strömventiler vardera in- nefattar ett släckbart halvledarelement och ett därmed antipa- rallellt kopplat iikriktarorgan, varvid en växelspänningsfasled- ning (11) är ansluten till en mittpunkt (10), benämnd fasuttag, hos seriekopplingen mellan två strömventiler under uppde- lande av seriekopplingen i två lika delar, - ett mellan de två polerna (4, 5) hos strömriktarens Iikspän- ningssida anordnat mellanled, innefattande en seriekoppling av minst två mellanledskondensatorer (7, 8), vilken serie- koppling via en mittpunkt (9), benämnd mellanledsmittpunkt, är uppdelad i två lika delar, - en resonanskrets (16) innefattande en mellan fasuttaget (10) och mellanledsmittpunkten (9) anordnad seriekoppling av en induktor (17) och en hjälpventil (18), vilken hjälpventil (18) in- nefattar åtminstone två släckbara halvledarkomponenter (20) anordnade i motsatt polaritet i förhållande till varandra, varvid resonanskretsen vidare innefattar kapacitiva organ (15) vilka vart och ett är kopplat i serie med nämnda induktor (17) och hjälpventil (18) och parallellt med en av nämnda strömventiler (2, 3), - en styrinrättning (24) för styrning av tändning och släckning av strömventilernas släckbara halvledarelement och hjälpven- tilens släckbara halvledarkomponenter, - medel (31) för mätning av fasströmmen (iph), och - medel (32, 33) för fastställande av en obalans hos spän- ningen i mellanledet (6), dvs fastställande av en skillnad (Aufudfudz) mellan spänningen (um) mellan den ena polen (4) och mellanledsmittpunkten (9) och spänningen (ufl) mellan mellanledsmittpunkten (9) och den andra polen (5), kännetecknad därav, att styrinrättningen (24) är anordnad att vid en kommutering av fasströmmen (iph) från ett släckbart halvledarelement hos en första strömventil (2, 3) till ett likrik- 10 15 20 25 so) 35 525 23 tarorgan hos en andra strömventil (3, 2) verkställa en tänd- ning av hjälpventilen (18) med en variabel tidsfördröjning (rd) efter släckningen av den första strömventilen, varvid ström- riktaren innefattar ett organ (35) för fastställande av nämnda tidsfördröjning (rd) i beroende av storleken och riktningen hos fasströmmen (iph) samt storleken och riktningen hos en fast- ställd obalans så att obalansen korrigeras åtminstone till en del vid styrinrättningens applicering av tidsfördröjningen (rd). . Strömriktare enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att medlet (32, 33) för fastställande av en obalans hos spänningen i mellanledet (6) innefattar en inrättning (34) för filtrering av värdet på nämnda obalans, varvid organet (35) för fastställande av tidsfördröjningen (fd) är anordnat att fast- ställa denna i beroende av detta filtrerade värde. . Strömriktare enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att medlet (32, 33) för fastställande av en obalans hos spänningen i mellanledet (6) innefattar en inrättning (32) för mätning av en första spänning (un) mellan mellanledsmitt- punkten (9) och den ena polen (4) och en andra spänning (udz) mellan mellanledsmittpunkten (9) och den andra polen (5), samt att detta medel (32, 33) är anordnat att fastställa nämnda obalans genom att beräkna skillnaden (Aud) mellan nämnda första och andra spänning (Aufudfudz). . Strömriktare enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att strömriktaren innefattar medel (38) för åstadkom- mande av en förskjutning av ett gränsvärde (G), vilket reglerar för vilka värden på fasströmmen (iph) resonanskretsen (16) skall aktiveras i samband med en kommutering, varvid detta medel (38) är anordnat att förskjuta gränsvärdet (GH) för po- sitiva fasströmmar uppåt eller gränsvärdet (G_,.) för negativa fasströmmar nedåt i beroende av obalansens riktning för att därigenom korrigera obalansen åtminstone till en del. 10 15 20 25 30 35 523 436 a"z=ïï. 24 _ Strömriktare enligt krav 4, kännetecknad därav, att medlet (38) för förskjutning av gränsvärdet är anordnat att anpassa storleken hos en gränsvärdesförskjutning i beroende av stor- leken hos en fastställd obalans. . Strömriktare enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att respektive strömventil (2, 3) består av ett flertal se- riekopplade kretsar (12), vilka kretsar var och en innefattar en släckbar halvledarkomponent (13) och en antiparallellt därmed kopplad likriktarkomponent (14), varvid en i nämnda kapaci- tiva organ ingående snubberkondensator (15) är kopplad pa- rallellt med den i kretsen ingående släckbara halvledarkompo- nenten (13). . Strömriktare enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att hjälpventilen (18) innefattar två i motsatt polaritet i förhållande till varandra seriekopplade släckbara halvledar- komponenter (20) samt två likriktarkomponenter (21) vilka är kopplade antiparallellt med varsin av hjälpventilens släckbara halvledarkomponenter. Strömriktare enligt något av kraven 1-6, kännetecknad därav, att hjälpventilen (18) innefattar ett flertal seriekopplade upp- sättningar (22) av hjälpventilkretsar, där varje uppsättning in- nefattar två seriekopplade hjälpventilkretsar (19), vilka var- dera innefattar en släckbar halvledarkomponent (20) och en därmed antiparallellt kopplad likriktarkomponent (21), varvid de släckbara halvledarkomponenterna (20) hos de två hjälp- ventilkretsarna i en och samma uppsättning är anordnade i motsatt polaritet i förhållande till varandra. Förfarande för styrning av en strömriktare, vilken innefattar - en mellan två poler (4, 5), en positiv och en negativ, hos en likspänningssida hos strömriktaren anordnad seriekoppling av minst två strömventiler (2, 3), vilka strömventiler vardera in- nefattar ett släckbart halvledarelement och ett därmed antipa- rallellt kopplat likriktarorgan, varvid en växelspänningsfasled- 10 15 20 25 30 35 523 25 ning (11) är ansluten till en mittpunkt (10), benämnd fasuttag, hos seriekopplingen mellan två strömventiler under uppde- lande av seriekopplingen i två lika delar, - ett mellan de två polerna (4, 5) hos strömriktarens likspän- ningssida anordnat mellanled (6), innefattande en seriekoppling av minst två mellanledskondensatorer (7, 8), vilken seriekoppling via en mittpunkt (9), benämnd mellanledsmittpunkt, är uppdelad i två lika delar, - en resonanskrets (16) innefattande en mellan fasuttaget (10) och mellanledsmittpunkten (9) anordnad seriekoppling av en induktor (17) och en hjälpventil (18), vilken hjälpventil (18) in- nefattar åtminstone två släckbara halvledarkomponenter (20) anordnade i motsatt polaritet i förhållande till varandra, varvid resonanskretsen vidare innefattar kapacitiva organ (15) vilka vart och ett är kopplat i serie med nämnda induktor (17) och hjälpventil (18) och parallellt med en av nämnda strömventiler (

2. 3). - en styrinrättning (24) för styrning av tändning och släckning av strömventilernas släckbara halvledarelement och hjälpven- tilens släckbara halvledarkomponenter, - medel (31) för mätning av fasströmmen (iph), och - medel (32, 33) för fastställande av en obalans hos spän- ningen i mellanledet (6), dvs fastställande av en skillnad (Aud=u,,,-ud2) mellan spänningen (ufl) mellan den ena polen (4) och mellanledsmittpunkten (9) och spänningen (uu) mellan mellanledsmittpunkten (9) och den andra polen (5), kännetecknat därav, att styrinrättningen (24) vid en kommu- tering av fasströmmen (fw) från ett släckbart halvledarelement hos en första strömventil (2 ,3) till ett likriktarorgan hos en andra strömventil (3, 2) bringas att verkställa en tändning av hjälpventilen (18) med en variabel tidsfördröjning (rd) efter släckningen av den första strömventilen, varvid nämnda tids- fördröjning (rd) fastställs i beroende av storleken och rikt- ningen hos fasströmmen (iph) samt storleken och riktningen hos en fastställd obalans så att obalansen korrigeras åtmins- tone till en del vid styrinrättningens applicering av tidsfördröj- ningen (rd). 5 10 15 20 25 523 486 se aan 26 Förfarande enligt krav 9, kännetecknat därav, att värdet på obalansen hos spänningen i mellanledet (6) filtreras, varvid tidsfördröjningen (rd) fastställs i beroende av detta filtrerade värde. Förfarande enligt krav 9 eller 10, kännetecknat därav, att spänningen (ufl) mellan mellanledsmittpunkten (9) och den ena polen (4) och spänningen (un) mellan mellanledsmitt- punkten (9) och den andra polen (5) mäts, samt att en obalans hos spänningen i mellanledet (6) fastställs genom att skillna- den (Aud) mellan nämnda spänningar (Aud=u,,,-ud,) beräknas. Förfarande enligt krav något av kraven 9-11, , känneteck- n_at därav, att en förskjutning åstadkoms av ett gränsvärde (G), vilket reglerar för vilka värden på fasströmmen (iph) reso- nanskretsen (16) skall aktiveras i samband med en kommute- ring, varvid gränsvärdet (GHA) för positiva fasströmmar för- skjuts uppåt eller gränsvärdet (G_,.) för negativa fasströmmar nedåt i beroende av obalansens riktning för att därigenom kor- rigera obalansen åtminstone till en del. Förfarande enligt krav 12, kännetecknat därav, att storle- ken hos en gränsvärdesförskjutning anpassas i beroende av storleken hos en fastställd obalans.