WO2002015376A1 - Vorrichtung zur grundentstörung eines matrixumrichters - Google Patents

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WO2002015376A1
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filter
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Manfred Bruckmann
Olaf Simon
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a device for basic interference suppression of a matrix converter with an input filter having capacitors.
  • a matrix converter is a self-controlled direct converter. It enables the transformation of a rigid three-phase network into a system with variable voltage and frequency.
  • the bidirectional circuit breakers By arranging the bidirectional circuit breakers in a 3x3 switch matrix, one of the three output phases of the matrix converter can be electrically connected to an input phase.
  • a phase of the matrix converter consists of an arrangement of three bidirectional circuit breakers, each of which is connected on the one hand to an input phase and on the other hand to an output phase. Such an arrangement is also referred to as a 3xl switch matrix.
  • the matrix converter does not require an intermediate circuit.
  • the advantage of the self-commutated direct converter is that, due to the topology, it can be regenerated and that sinusoidal line currents are achieved by means of a correspondingly pronounced control.
  • the bidirectional circuit breakers of the matrix converter each have two semiconductor switches connected in series. Insulated gate bipolar transistors (IGBT) are preferably used as semiconductor switches, each of which has an antiparallel diode. Such bidirectional circuit breakers are preferably used in converters for small and medium powers. By controlling these semiconductor switches of the bidirectional power switches, one current path in each case is determined by the arrangement of the semiconductor switches
  • the matrix converter In order not to burden the supply network with pulse-frequency harmonics, the matrix converter also requires an input filter, which consists of LC elements. So that the input filter can be built as small as possible, a high switching frequency of the bidirectional circuit breaker of the matrix converter is advantageous.
  • the switching frequency is typically a few kHz.
  • Proven converter in an electromagnetic environment It must be able to withstand external electromagnetic influences and in turn produce as little electromagnetic interference as possible.
  • the behavior of equipment with regard to these criteria is known as electromagnetic compatibility, or EMC for short. Every piece of equipment is therefore a source and a receiver of faults.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • a basic distinction is made between immunity to interference and interference.
  • Immunity is the ability of an equipment to withstand external electrical or electromagnetic influences.
  • the interference behavior characterizes the electrical or electromagnetic interference emanating from the equipment.
  • the fast switching processes in the power section essentially determine the degree of interference emanating from the converter.
  • the level of the PWM clock frequency also influences the degree of interference.
  • radio interference suppression over a certain frequency range is determined as a measure of the line-related interference.
  • An effective antidote for line-borne interference is a radio interference filter.
  • a combination of radio interference suppression filter and line choke in one housing is also referred to as a line filter in frequency inverters.
  • Such a line filter can be arranged directly next to a frequency converter, so that a ' connection cable ' between the frequency converter and the line filter is extremely short. This means that the wiring effort is minimal compared to an arrangement of individual components.
  • a frequency converter By means of a line filter, a frequency converter is also referred to as a voltage intermediate circuit converter , the interference current through capacitors with high dielectric strength, also known as Y capacitors, from the line filter into the line filter and from there through the diodes of the rectifier of the frequency converter into its voltage intermediate circuit.
  • Y capacitors capacitors with high dielectric strength
  • a matrix converter has no voltage intermediate circuit, so that the interference currents are not fed back into the voltage intermediate circuit converter via Y capacitors can. These interference currents can also not be fed back into a line filter's Y capacitors and into a voltage intermediate circuit via diodes.
  • the invention is based on the object of specifying a device for basic interference suppression of a matrix converter with which asymmetrical interference currents can be specifically derived.
  • this device has interference suppression capacitors connected in star with a low dielectric strength, the star point being electrically conductively connected to ground potential by means of a capacitor with high dielectric strength. This gives a particularly inexpensive embodiment of the device for basic interference suppression of a matrix converter.
  • the capacitance value of the capacitors of the input filter can be reduced by using interference suppression capacitors.
  • the construction volume of the input filter of the matrix converter remains almost unchanged, although additional components have been added.
  • the capacitors of the input filter of the matrix converter are electrically connected in star, the neutral point of these capacitors being electrically conductively connected to ground potential by means of an interference suppression capacitor.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the device according to the invention for basic interference suppression of a matrix converter
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the device according to the invention
  • FIG 3 illustrates a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the inventive device for basic interference suppression of a matrix converter 2.
  • This matrix converter 2 has nine bidirectional circuit breakers 4 which are arranged in a 3x3 switch matrix 6. By arranging the nine bidirectional circuit breakers 4 in a 3x3 switch matrix 6, each output phase X, Y, Z can be switched to any input phase U, V, W.
  • One phase of this matrix converter 2 has three bidirectional power switches 4, which can connect an output phase X or Y or Z to the input phases U, V, W.
  • This matrix converter phase has a 3x1 switch matrix.
  • An inductive load for example an asynchronous motor, is connected to the output phases X, Y, Z of the matrix converter 2.
  • the input phases U, V and W are linked to an input filter 10 that is connected on the input side to a network, not shown in detail.
  • This input filter 10 is designed as a single-stage LC filter and has inductors 12 and capacitors 14. These capacitors 14 are connected in a triangle here, a star connection (FIG. 3) also being possible.
  • the inductors 12 are arranged in the feed lines to the capacitors 14 so that their charging currents are smoothed. If the network not shown a has sufficient inductance for the function of the input filter 10, inductances in the input filter 10 can be dispensed with. By means of this input filter 10, pulse-frequency harmonics are kept away from the supply network. The higher the switching frequency of the bidirectional power switches 4 of the matrix converter 2, the smaller the input filter 10 can be built.
  • Interference suppression capacitors C ⁇ , C ⁇ , C ⁇ 3 for example with a high dielectric strength , switched.
  • the star point 16 of these interference suppression capacitors C ⁇ , C ⁇ , C ⁇ 3 connected in a star is connected in an electrically conductive manner to ground potential.
  • a ground connection should be chosen as close as possible to the interference source, i.e. the matrix converter 2.
  • a device for basic interference suppression of the matrix converter 2 thus arises from the input filter 10 of the matrix converter 2 by adding interference suppression capacitors C ⁇ , C ⁇ 2 , C ⁇ 3 according to the invention, because of protection against contact for persons with high dielectric strength.
  • the existing inductances 12 of the input filter 10 of the matrix converter 2 can be replaced by a current-compensated choke 18 or inductances 12 can be added. The possibility of exchange is illustrated by arrow 20.
  • the inductors 12 of the input filter 10 can also be replaced by a five-legged three-phase choke, which is not shown in this illustration because of the clarity. These different embodiments of the inductances 12 of the input filter 10 do not change anything for the asymmetrical interference currents.
  • 2 shows a second embodiment of the device according to the invention for basic interference suppression of a matrix converter 2. This second embodiment differs from the first embodiment according to FIG. 1 in that instead of the interference suppression capacitors C ⁇ , C ⁇ , C ⁇ 3 , for example with high
  • interference suppression capacitors C ⁇ , C 2 , C 3 can be used with a low dielectric strength. These interference suppression capacitors C ⁇ , C, C 3 are electrically connected in star. For reasons of protection against accidental contact, the star point 16 of the interference suppression capacitors C 1, C 2 , C 3 with low dielectric strength is connected in an electrically conductive manner by means of a capacitor C ⁇ with high dielectric strength to ground potential.
  • the inductors 12 can be designed as a current-compensated choke 18 or as a five-legged core three-phase choke.
  • the advantage of this second embodiment is that instead of three capacitors C Y ⁇ , C ⁇ , C ⁇ 3 , for example with high dielectric strength, only one capacitor C y with high dielectric strength is required. As a result, the capacitors C ⁇ , C, C 3 and C Y require much less space than the capacitors C YI , C ⁇ , C ⁇ , so that they can be integrated into the input filter 10 without a spatial change. This second embodiment is much cheaper.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the device for basic interference suppression of a matrix converter 2. This third embodiment differs from the ones mentioned above
  • Embodiments of Figures 1 and 2 characterized in that the capacitors 14 of the input filter 10 are electrically connected in star and that the star point 22 of these capacitors 14 connected in star is electrically connected to ground potential by means of an interference suppression capacitor C ys .
  • an interference suppression capacitor C ys With this embodiment, one can use a single interference suppression capacitor C ⁇ s with high dielectric strength Extend input filter 10 to a device for basic interference suppression of a matrix converter 2. It is thus possible to combine an input filter 10 of a matrix converter and an EMC filter with a low amount of capacitors to form a line filter for a matrix converter 2.
  • the inductors 12, if present can be exchanged for a current-compensated choke 18 or a five-legged core three-phase choke.
  • a ground connection as close as possible to the interference source of interference currents, namely the matrix converter 2, is selected as the ground connection.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters (2) mit einem Kondensatoren (14) aufweisenden Eingangsfilter (10). Erfindungsgemäß ist für jede Eingangsphase (U,V,W) des Matrixumrichters (2) ein Entstörkondensator (CY1,CY2,CY3) vorgesehen, die elektrisch in Stern geschaltet sind, und dessen Sternpunkt (16) elektrisch leitend mit dem Massepotential verbunden ist, und sind diese elektrisch in Stern geschalteten Entstörkondensatoren (CY1,CY2,CY3) elektrisch parallel zu den Kondensatoren (14) des Eingangsfilters (10) geschaltet. Somit erhält man mit einem geringen Kondensatoraufwand aus einem Eingangsfilter (10) eines Matrixumrichters (2) eine Vorrichtung zur Grundentstörung des Matrixumrichters (2), die auch nun analog zu Frequenzumrichter als Netzfilter verzeichnet werden kann.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters mit einem Kondensatoren aufweisenden Eingangsfilter.
Bei einem Matrixumrichter handelt es sich um einen selbstge- führten Direktumrichter. Er ermöglicht die Umformung eines starren Drehstromnetzes in ein System mit variabler Spannung und Frequenz. Durch die Anordnung der bidirektionalen Leistungsschalter in einer 3x3-Schaltermatrix kann jeweils eine der drei Ausgangsphasen des Matrixumrichters elektrisch mit einer Eingangsphase verbunden werden. Eine Phase des Matrixumrichters besteht aus einer Anordnung aus drei bidirektionalen Leistungsschaltern, die einerseits jeweils mit einer Eingangsphase und andererseits mit einer Ausgangsphase verbunden sind. Eine derartige Anordnung wird auch als 3xl-Schalter- matrix bezeichnet. Der Matrixumrichter benötigt keinen Zwischenkreis. Der selbstgeführte Direktumrichter bietet den Vorteil, dass er bedingt durch die Topologie rückspeisefähig ist und durch eine entsprechend ausgeprägte Steuerung sinusförmige Netzströme erreicht.
Die bidirektionalen Leistungsschalter des Matrixumrichters weisen jeweils zwei antiseriell geschaltete Halbleiterschalter auf . Als Halbleiterschalter werden vorzugsweise Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren (IGBT) verwendet, die je- weils eine antiparallele Diode aufweisen. Derartig ausgebildete bidirektionale Leistungsschalter werden vorzugsweise bei Umrichtern für kleine und mittlere Leistungen verwendet. Durch die Ansteuerung dieser Halbleiterschalter der bidirektionalen Leistungsschalter wird jeweils ein Strompfad in ei- ner durch die Anordnung der Halbleiterschalter bestimmten
Richtung durchgeschaltet. Sind beide Halbleiterschalter eines bidirektionalen Leistungsschalters angesteuert, so ist dieser bidirektional eingeschaltet und es wird ein Stromfluss in beide Richtungen ermöglicht. Dadurch entsteht eine sichere elektrische Verbindung zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsphase des Matrixumrichters . Wird nur ein Halbleiterschalter eines bidirektionalen Leistungsschalters angesteuert, so ist dieser unidirektional eingeschaltet und es entsteht eine elektrische Verbindung zwischen einer Eingangsund einer Ausgangsphase des Matrixumrichters nur für eine bevorzugte Stromrichtung.
Bei einer optimalen Ansteuerung ist eine sinusförmige Netzstromaufnahme möglich. Um das speisende Netz nicht mit puls- frequenten Oberschwingungen zu belasten, benötigt der Matrixumrichter zusätzlich einen Eingangsfilter, der aus LC-Glie- dem besteht. Damit das Eingangsfilter möglichst klein gebaut werden kann, ist eine hohe Schaltfrequenz des bidirektionalen Leistungsschalters des Matrixumrichters vorteilhaft. Die Schaltfrequenz liegt typischerweise bei einigen kHz.
Wie alle elektrischen Betriebsmittel, so hat sich auch ein
Umrichter in einer elektromagnetischen Umwelt zu bewähren. Er muss äußeren elektromagnetischen Einflüssen widerstehen können und selbst wiederum möglichst geringe elektromagnetische Störungen produzieren. Das Verhalten von Betriebsmittel hin- sichtlich dieser Kriterien bezeichnet man als elektromagnetische Verträglichkeit, abgekürzt EMV. Jedes Betriebsmittel ist somit eine Quelle und ein Empfänger von Störungen. Grundsätzlich wird zwischen Störfestigkeit und Störvermögen unterschieden. Die Störfestigkeit ist das Vermögen eines Betriebs- mittels äußeren elektrischen bzw. elektromagnetischen Einflüssen zu widerstehen. Das Störverhalten charakterisiert die vom Betriebsmittel ausgehenden elektrischen bzw. elektromagnetischen Störungen.
Im allgemeinen werden die vom Umrichter ausgehenden Störungen durch schnelle Schaltvorgänge verursacht. Somit gibt es beim derzeitigen Aufbau eines Umrichters drei potentielle Störungen:
1. Die schnellen Schaltvorgänge im Leistungsteil bestimmen im wesentlichen das Maß der vom Umrichter ausgehenden Störungen. Bei Umrichter mit Pulsweitenmodulation beeinflusst zusätzlich die Höhe der PWM-Taktfrequenz das Maß der Störungen.
2. Das Schaltungsnetzteil zur internen SpannungsVersorgung des Umrichters.
3. Die Takterzeugung für den internen Mikroprozessor bzw. MikroController.
Diese Störungen breiten sich nun leitungsgebunden in Form ei- ner hochfrequenten, den Eingangsgrößen des Umrichters überlagerten Störgröße aus . Als Maß für die leitungsgebundenen Störungen wird die sogenannte Funkentstörung über einen bestimmten Frequenzbereich ermittelt. Ein wirksames Gegenmittel für leitungsgebundene Störungen ist ein Funkentstörfilter. Eine Kombination aus Funkentstörfilter und Netzdrossel in einem Gehäuse wird bei Frequenzumrichter auch als Netzfilter bezeichnet. Ein derartiges Netzfilter kann direkt neben einem Frequenzumrichter angeordnet werden, so dass ein' Verbindungskabel "zwischen Frequenzumrichter und Netzfilter extrem kurz ist. Dadurch ist der Verdrahtungsaufwand gegenüber einer Anordnung aus Einzelkomponenten minimal. Mittels eines Netzfilters wird bei einem Frequenzumrichter, auch als Spannungszwi- schenkreisumrichter bezeichnet, der Störstrom über Kondensatoren mit hoher Durchschlagsfestigkeit, auch als Y-Kondensa- toren bezeichnet, des Netzfilters in das Netzfilter und von da über die Dioden des Gleichrichters des Frequenzumrichters in seinen Spannungszwischenkreis zufückgeführt . Diese Störströme gegen Erde erhöhen sich mit steigender Schaltfrequenz.
Ein Matrixumrichter weist jedoch keinen Spannungszwischenkreis auf, so dass die Störströme nicht über Y-Kondensatoren in den Spannungszwischenkreisumrichter zurückgeführt werden können. Ebenso können diese Störströme auch nicht Y-Konden- satoren eines Netzfilters und über Dioden in einen Spannungszwischenkreis zurückgeführt werden.
Da bei einem Matrixumrichter kein Spannungszwischenkreis existiert, können die bekannten Maßnahmen beim Frequenzumrichter nicht auf einem Matrixumrichter übertragen werden.
Aus der Veröffentlichung "A theoretical and practical consi- deration of optimised input filter design for a low loss matrix Converter", von P.W. Wheeler, H. Zhang und D.A. Grant, abgedruckt in der Konferenz-Publikation "Power Electronics and Variable-Speed Drives", 26.-28. Oktober 1994, bzw. aus der Veröffentlichung "Optimised input filter design and low- loss switching techniques for a practical matrix Converter", von P. Wheeler und D. Grant, abgedruckt in "IEE Proc.Electr. Power Appl." , Vol. 144, Nr. 1, Januar 1997, sind optimierte Eingangsfilter für einen Matrixumrichter bekannt. Als optimierter Eingangsfilter werden ein mehrstufiges LC-Filter und ein einstufiges LC-Filter mit abgestimmten harmonischen Filterkreis vorgestellt. Wegen der Bauteiletoleranz und der Temperaturabhängigkeit ist die zweite Ausführungsform weniger attraktiv. Der Nachteil eines einstufen LC-Filters ist dessen Bauvolumen. Das einstufige LC-Filter mit dem abgestimmten Filterkreis ist das wirtschaftlichste Filter bezüglich Kosten und Bauvolumen, mit dem die Oberwellen der Schaltfrequenz reduziert werden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich- tung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters anzugeben, mit der asymmetrische Störströme gezielt abgeleitet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An- spruchs 1 gelöst. Dadurch, dass elektrisch parallel zu den Kondensatoren des Eingangsfilters des Matrixumrichters in Stern geschaltete Entstörkondensatoren geschaltet sind, wobei deren Sternpunkt mit Massepotential elektrisch leitend verbunden ist, wird der Stromkreis für asymmetrische Störströme geschlossen. Somit können diese asymmetrischen Störströme gezielt abgeführt werden, wodurch die Umgebung des Matrixumrichters möglichst mit wenig Störung beeinträchtigt wird.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters weist diese Vorrichtung in Stern geschaltete Entstörkondensatoren mit einer geringen Durchschlagsfestigkeit auf, wobei der Sternpunkt mittels eines Kondensators mit hoher Durchschlagsfestigkeit mit Massepotential elektrisch leitend verbunden ist. Dadurch erhält man eine besonders kostengünstige Ausführungsform der Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters .
Bei beiden Ausführungsformen der Vorrichtung zur Grundentstö- rung eines Matrixumrichters können durch die Verwendung von Entstörkondensatoren der Kapazitätswert der Kondensatoren des Eingangsfilters reduziert werden. Dadurch bleibt das Bauvolumen des Eingangsfilters des Matrixumrichters annähernd unverändert, obwohl weitere Bauelemente hinzugefügt sind.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters sind die Kondensatoren des Eingangsfilters des Matrixumrichters elektrisch in Stern geschaltet, wobei der Sternpunkt dieser Kondensatoren mittels eines Entstörkondensators mit Massepotential elektrisch leitend verbunden ist . Dadurch wird durch Hinzufügen eines weiteren Bauelementes aus dem bekannten Eingangsfilter eines Matrixumrichters eine Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters. Bei dieser Ausführungsform ist der Konden- satoraufwand für die Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters am geringsten. Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen in der mehrere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters schematisch veranschaulicht sind:
FIG 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters, wogegen die FIG 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt und die
FIG 3 veranschaulicht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die FIG 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsge- mäßen Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters 2. Dieser Matrixumrichters 2 weist neun bidirektionale Leistungsschalter 4 auf, die in einer 3x3-Schaltermatrix 6 angeordnet sind. Durch die Anordnung der neun bidirektionalen Leistungsschalter 4 in einer 3x3-Schaltermatrix 6 kann jede Ausgangsphase X,Y,Z an eine beliebige Eingangsphase U,V,W geschaltet werden. Eine Phase dieses Matrixumrichters 2 weist drei bidirektionale Leistungsschalter 4 auf, die eine Ausgangsphase X bzw. Y bzw. Z mit den Eingangsphasen U,V,W verbinden können. Diese Matrixumrichter-Phase weist eine 3x1- Schaltermatrix auf. An den Ausgangsphasen X,Y,Z des Matrixumrichters 2 ist eine induktive Last, beispielsweise ein Asynchronmotor, angeschlossen.
Die Eingangsphasen U,V und W sind mit einem Eingangsfilter 10 verknüpft, dass eingangsseitig mit einem nicht näher dargestellten Netz verbunden ist. Dieses Eingangsfilter 10 ist als einstufiges LC-Filter ausgebildet und weist Induktivitäten 12 und Kondensatoren 14 auf. Diese Kondensatoren 14 sind hier in Dreieck geschaltet, wobei eine Sternschaltung (FIG 3) auch möglich ist. Die Induktivitäten 12 sind in den Zuleitungen zu den Kondensatoren 14 angeordnet, so dass deren Ladeströme geglättet werden. Wenn das nicht näher dargestellte Netz eine für die Funktion des Eingangsfilter 10 ausreichende Induktivität aufweist, kann auf Induktivitäten im Eingangsfilter 10 verzichtet werden. Mittels diesem Eingangsfilter 10 werden pulsfrequente Oberschwingungen vom speisenden Netz ferngehal- ten. Je höher die Schaltfrequenz der bidirektionalen Leistungsschalter 4 des Matrixumrichters 2 ist, um so kleiner kann das Eingangsfilter 10 gebaut werden.
Elektrisch parallel zu den in Dreieck geschalteten Kondensa- toren 12 des Eingangsfilters 10 sind in Stern geschaltete
Entstörkondensatoren Cγι,Cγ,Cγ3, beispielsweise mit einer hohen Durchschlagsfestigkeit, geschaltet. Der Sternpunkt 16 dieser in Stern geschalteten EntStörkondensatoren Cγι,Cγ,Cγ3 ist elektrisch leitend mit Massepotential verbunden. Dabei sollte ein Masseanschluss möglichst nah der Störquelle, also des Matrixumrichters 2, gewählt werden. Mittels dieser Entstörkondensatoren Cγι,Cγ2,Cγ3 wird ein Stromkreis für einen a- symmetrischan Störstrom geschlossen.
Somit entsteht aus dem Eingangsfilter 10 des Matrixumrichters 2 durch die erfindungsgemäße Hinzufügung von Entstörkondensa- toren Cγι,Cγ2,Cγ3, wegen Berührschutz für Personen mit hoher Durchschlagsfestigkeit, eine Vorrichtung zur Grundentstörung des Matrixumrichters 2.
Sollen asymmetrische Störströme noch stärker unterdrückt werden, so können die vorhandenen Induktivitäten 12 des Eigangs- filters 10 des Matrixumrichters 2 durch eine stromkompensierte Drossel 18 ersetzt bzw. Induktivitäten 12 hinzugefügt wer- den. Die Möglichkeit des Austausches ist durch den Pfeil 20 veranschaulicht. Die Induktivitäten 12 des Eingangsfilters 10 können auch durch eine Fünfschenkelkern-Drehstromdrossel ersetzt werden, die in dieser Darstellung wegen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt ist. Durch diese unter- schiedlichen Ausführungsformen der Induktivitäten 12 des Eingangsfilters 10 ändert sich nichts für die asymmetrischen Störströme. Die FIG 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters 2. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform gemäß FIG 1 dadurch, dass anstelle der EntStörkondensatoren Cγι,Cγ,Cγ3, beispielsweise mit hoher
Durchschlagsfestigkeit, EntStörkondensatoren Cι,C2,C3 mit einer niedrigen Durchschlagsfestigkeit verwendet werden. Auch diese Entstörkondensatoren Cι,C ,C3 sind elektrisch in Stern geschaltet. Aus Gründen des Berührschutzes von Personen ist der Sternpunkt 16 der in Stern geschalteten Entstörkondensa- toren Cι,C2,C3 mit niedriger Durchschlagsfestigkeit mittels eines Kondensators Cγ mit hoher Durchschlagsfestigkeit mit Massepotential elektrisch leitend verbunden. Auch bei dieser Ausführungsform können die Induktivitäten 12 als stromkompen- sierte Drossel 18 oder als Fünfschenkelkern-Drehstromdrossel ausgebildet sein.
Der Vorteil dieser zweiten Ausführungsform liegt darin, dass anstelle von drei Kondensatoren CYι,Cγ,Cγ3, beispielsweise mit hoher Durchschlagsfestigkeit, nur noch ein Kondensator Cy mit hoher Durchschlagsfestigkeit, benötigt wird. Dadurch benötigen die Kondensatoren Cι,C,C3 und CY viel weniger Platz als die Kondensatoren CYI, Cγ , Cγ , so dass diese ohne eine räumliche Abänderung des Eingangsfilters 10 in diesen integriert werden können. Diese zweite Ausführungsform ist wesentlich preiswerter.
Die FIG 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters 2. Diese dritte Aus ührungsform unterscheidet sich von den zuvor genannten
Ausführungsformen der FIG 1 und 2 dadurch, dass die Kondensatoren 14 des Eingangsfilters 10 elektrisch in Stern geschaltet sind und dass der Sternpunkt 22 dieser in Stern geschalteten Kondensatoren 14 mittels eines Entstörkondensators Cys mit Massepotential elektrisch leitend verbunden ist. Mit dieser Ausführungsform kann man mit Hilfe eines einzigen Entstörkondensators Cγs mit hoher Durchschlagsfestigkeit das Eingangsfilter 10 zu einer Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters 2 erweitern. Somit kann man ein Eingangsfilter 10 eines Matrixumrichters und ein EMV-Filter mit geringem Kondensatoraufwand zu einem Netzfilter für einen Matrixumrichter 2 kombinieren. Auch bei dieser Ausführungsform können die Induktivitäten 12 falls vorhanden gegen eine stromkompensierte Drossel 18 oder eine Fünfschenkelkern- Drehstromdrossel ausgetauscht werden. Ebenso wird als Masseanschluss ein Masseanschluss möglichst nahe der Störquelle von Störströmen, nämlich dem Matrixumrichter 2, gewählt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Grundentstörung eines Matrixumrichters (2) mit einem Kondensatoren (14) aufweisenden Eingangsfilter (10) , wobei für jede Eingangsphase (U,V,W) des Matrixumrichters (2) ein Entstörkondensator (Cγι, Cγ2 , Cγ3) vorgesehen ist, die elektrisch in Stern geschaltet sind, und dessen Sternpunkt (16) elektrisch leitend mit dem Massepotential verbunden ist, und wobei diese elektrisch in Stern geschalteten EntStörkondensatoren (Cγι,Cγ2/Cγ3) elektrisch parallel zu den Kondensatoren (14) des Eingangsfilters (10) geschaltet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der Ent- störkondensatoren (CYι, Cγ2 , Cγ3 ) EntStörkondensatoren (Cι,C2,C ) mit geringer Durchschlagsfestigkeit vorgesehen sind und dass der Sternpunkt (16) mittels eines Kondensators (Cγ) mit hoher Durchschlagsfestigkeit mit Massepotential verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit in Stern geschalteten Kondensatoren (14) des Eingangsfilters (10), dadurch gekennzeichnet, dass deren Sternpunkt (22) mittels eines Entstörkondensatörs (Cγs) mit Massepotential verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoren (14) des Eingangsfilters (10) elektrisch in Dreieck geschaltet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsfilters (10) in den Zuleitungen zu den Kondensatoren (14) Induktivi-' täten (12) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass als Induktivitäten (12) des Eingangsfilters (10) eine stromkompensierte Drossel (18) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass als Induktivitäten (12) des Eingangsfilters (10) eine Fünf schenkelkem-Dreh- stromdrossel vorgesehen ist.
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