WO2016079296A1 - Circuit for limiting common-mode voltages - Google Patents

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WO2016079296A1 PCT/EP2015/077214 EP2015077214W WO2016079296A1 WO 2016079296 A1 WO2016079296 A1 WO 2016079296A1 EP 2015077214 W EP2015077214 W EP 2015077214W WO 2016079296 A1 WO2016079296 A1 WO 2016079296A1
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  • the equalizing current would be fed back via the neutral point of the transformer.

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Abstract

The invention relates to a circuit for reducing common-mode voltages in indirect converter systems having a d.c. voltage intermediate circuit (1) for rotary current or three-phase alternating current motors (10), wherein the d.c. voltage intermediate circuit (1) has a first diode (3) having a pass direction and a series-connected second diode (4) having the same pass direction as the first diode (3), by means of the two series-connected diodes (3, 4) a negative string (5) of the d.c. voltage circuit (1) is connected to a positive string (6) of the d.c. voltage intermediate circuit (1) and a point (7) between the first diode (3) and the second diode (4) is connected to earth (9) by means of at least one capacitor (8).

Description

Schaltung zur Begrenzung von Gleichtaktspannungen  Circuit for limiting common-mode voltages
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zur Begrenzung von Gleichtaktspannungen in indirekten Umrichtersystemen mit Gleichspannungszwischenkreis für Drehstrom- bzw. Dreiphasenwechselstrommaschinen. Auf dem Gebiet der Drehstrom- bzw. Dreiphasenwechselstrommaschinen ist die The present invention relates to a circuit for limiting common-mode voltages in indirect converter systems with direct voltage intermediate circuit for three-phase AC or three-phase AC machines. In the field of three-phase or three-phase AC machines is the
Verwendung von Umrichtern, welche aus einer Wechselspannung eine in der Frequenz und Amplitude unterschiedliche, andere Wechselspannung generieren weitläufig bekannt.  Use of converters which generate an alternating voltage different in frequency and amplitude, other AC voltage widely known.
Diese Umrichtersysteme bestehen bekannterweise aus einem Netzumrichter und einem Maschinenumrichter mit einem dazwischen liegenden Gleichspannungszwischenkreis. Dem Netzumrichter ist üblicherweise eine sogenannte Hochsetzerdrossel vorgeschalten. Dabei handelt es sich um Induktivitäten, die zur Dämpfung, Funkentstörung, Kommutierung, Strombegrenzung, Unterdrückung unerwünschter Frequenzen oder zur Energiespeicherung eingesetzt werden. Grundsätzlich kommt es durch die Schaltvorgänge im Netzumrichter und im Maschinenumrichter, zu Spannungssprüngen im Gleichspannungszwischenkreis gegen Masse. Durch die Induktivität der Hochsetzerdrossel und Kapazitäten gegen Erde, die vorwiegend in den geschirmten Motorzuleitungen und der Motorwicklung zu finden sind, entsteht durch die Schaltvorgänge von Netzumrichter und Maschinenumrichter ein parasitärer Schwingkreis. As is known, these converter systems consist of a network converter and a machine converter with a DC intermediate circuit therebetween. The power converter is usually preceded by a so-called Hochsetzerdrossel. These are inductors that are used for attenuation, radio interference suppression, commutation, current limitation, suppression of unwanted frequencies or energy storage. Basically, the switching processes in the line converter and in the machine converter lead to voltage jumps in the DC link to ground. Due to the inductance of the boost converter choke and the capacitance to earth, which are mainly found in the shielded motor supply lines and the motor winding, a parasitic oscillating circuit is created by the switching operations of the power converter and the machine converter.
Da dadurch entstehende Störspannungen über den Maschinenumrichter an den Motor „durchgereicht" werden, können zwischen Motorwicklungen und Masse Since resulting interference voltages are "passed" through the machine converter to the motor, between motor windings and ground
Gleichtaktspannungen auftreten. Je nach deren Höhe, können diese Schäden an  Common-mode voltages occur. Depending on their height, this damage can be
Motorwicklungen und an Wicklungstemperatursensoren verursachen. Motor windings and winding temperature sensors cause.
Zur Reduktion der Gleichtaktspannungen zeigt die DE 10 2007 008 765 A1 die Verwendung eines Induktiv-Kapazitiv-Filters zwischen Umrichterausgang und Motorwicklung. Die Rückkopplung erfolgt über eine Leitung mit Dämpfungswiderstand der auf den Sternpunkt von drei Kondensatoren führt, welche mit den Eingangsanschlüssen des Umrichters verbunden sind. Die Schaltung sieht weiters zusätzliche Kondensatoren an den To reduce the common-mode voltages, DE 10 2007 008 765 A1 shows the use of an inductive-capacitive filter between the converter output and the motor winding. The feedback occurs via a line with damping resistor which leads to the star point of three capacitors, which are connected to the input terminals of the inverter. The circuit also sees additional capacitors on the
Ausgangsanschlüssen des Umrichters vor. Nachteilig ist, dass der gezeigte Filter nicht ab einem bestimmten Grenzwert begrenzt und somit nur fallweise aktiv ist, sondern zur Reduktion während des gesamten Betriebs aktiviert ist, wodurch eine entsprechende Verlustleistung während des gesamten Betriebs entsteht. Output connections of the inverter before. The disadvantage is that the filter shown is not limited beyond a certain limit and thus only occasionally active, but is activated for reduction throughout the operation, creating a corresponding power loss during the entire operation.
Weiters führt der Platzbedarf für die Bauteile zu einer entsprechend großen Furthermore, the space required for the components leads to a correspondingly large
Schaltschrankkonstruktion und ist für Nachrüstungen schlecht geeignet. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Begrenzung der Cabinet design and is poorly suited for retrofitting. The object of the present invention is therefore to limit the
Gleichtaktspannung bei geringem Raumbedarf und einfacher Nachrüstbarkeit zu Common mode voltage with low space requirement and easy retrofitting to
ermöglichen. enable.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Gleichspannungszwischenkreis eine erste Diode mit einer Durchlassrichtung und eine in Serie geschaltete zweite Diode mit gleicher Durchlassrichtung wie die erste Diode aufweist, dass über die beiden in Serie geschalteten Dioden ein negativer Strang des Gleichspannungskreises mit einem positiven Strang des Gleichspannungszwischenkreises verbunden ist und dass ein Punkt zwischen erster Diode und zweiter Diode über zumindest einen Kondensator mit der Masse verbunden ist. Dies erlaubt tatsächlich nur bei Überschreitungsgefahr eine Begrenzung jener The object is achieved according to the invention in that the DC intermediate circuit has a first diode with a forward direction and a second diode connected in series with the same forward direction as the first diode, that via the two series connected diodes a negative leg of the DC circuit with a positive leg of DC intermediate circuit is connected and that a point between the first diode and second diode is connected via at least one capacitor to the ground. In fact, this only allows a limit on those who exceed the limit
Gleichtaktspannungen, welche zwischen positivem Strang des Gleichspannungszwischenkreises und Masse bzw. negativem Strang des Gleichspannungszwischenkreises und Masse abfallen. Die Ober- bzw. Untergrenze, welche durch die Dimensionierung der beiden Dioden bestimmt werden, stellt dabei der positive bzw. negative Wert der Common-mode voltages, which fall between positive strand of the DC intermediate circuit and ground or negative strand of the DC intermediate circuit and ground. The upper or lower limit, which are determined by the dimensioning of the two diodes, thereby represents the positive or negative value of
Zwischenkreisspannung dar. DC link voltage is.
Eine Diode weist dabei bekanntermaßen einen n-dotierten Bereich als Kathode und einen p- dotierten Bereich als Anode auf. Als Durchlassrichtung wird eine Verschaltung bezeichnet, bei welcher die Anode am positiven Potential und die Kathode am negativen Potential angeschlossen ist. In vorteilhafter Weise sind eine Anode der ersten Diode mit dem negativen Strang und eine Kathode der zweiten Diode mit dem positiven Strang des Gleichspannungszwischenkreises verbunden. Die beiden in Serie geschalteten Dioden werden damit in Sperrrichtung betrieben. As is known, a diode has an n-doped region as the cathode and a p-doped region as the anode. The forward direction is an interconnection in which the anode is connected to the positive potential and the cathode is connected to the negative potential. Advantageously, an anode of the first diode with the negative strand and a cathode of the second diode are connected to the positive leg of the DC intermediate circuit. The two diodes connected in series are thus operated in the reverse direction.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass vor dem Gleichspannungszwischenkreis jede der drei Phasen eines eingangsseitig am Umrichtersystem anliegenden Drehstromnetzes über jeweils zumindest einen Rückführkondensator mit der Masse verbunden ist. An advantageous embodiment provides that in front of the DC voltage intermediate circuit, each of the three phases of a three-phase network present on the input side of the converter system is connected to the ground via in each case at least one feedback capacitor.
Dadurch kann die erfindungsgemäße Schaltung auch für bekannte TT (Terre Terre) und IT (Isole Terre) Netze genutzt werden, wobei auch für TN (Terre Neutre) Netze die As a result, the circuit according to the invention can also be used for known TT (Terre Terre) and IT (Isole Terre) networks, with TN (Terre Neutre) networks also being used
elektromagnetische Verträglichkeit verbessert wird. Bei TT-Netzen wird ein Trafosternpunkt über das Erdreich mit einem Anlagenerder und somit mit der Umrichtermasse zur Erdung verbunden. Bei IT-Netzen ist keine gemeinsame Erdung vorgesehen. Bei TN-Netzen ist, im Gegensatz zu TT- und IT-Systemen, eine gemeinsame Erdung vorgesehen an welcher der Sternpunkt des Transformators und der Umrichter über die PE-Leitung (zur Erdung vorgesehener Schutzleiter) angeschlossen sind. Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeigt. Dabei zeigt electromagnetic compatibility is improved. In TT networks, a transformer node is connected via the ground to a system ground and thus to the ground of the inverter. For IT networks, no common ground is provided. In TN systems, in contrast to TT and IT systems, common earthing is provided at which the star point of the transformer and the inverter are connected via the PE cable (earthing conductor provided for earthing). The subject invention will be explained in more detail with reference to Figures 1 to 4, which shows an exemplary, schematic and not limiting an advantageous embodiment of the invention. It shows
Fig.1 einen Ausschnitt aus einem indirekten Umrichtersystem mit A section of an indirect converter system with
Gleichspannungszwischenkreis nach Stand der Technik,  DC intermediate circuit according to the prior art,
Fig.2 Spannungsverläufe im Gleichspannungszwischenkreis bei einem positiven Spannungssprung, Fig.2 Voltage curves in the DC voltage intermediate circuit in a positive voltage jump,
Fig.3 Spannungsverläufe im Gleichspannungszwischenkreis bei einem negativen Spannungssprung, Fig.4 einen Ausschnitt aus einem indirekten Umrichtersystem mit 3 shows voltage profiles in the DC voltage intermediate circuit in the case of a negative voltage jump, FIG. 4 shows a section from an indirect converter system with FIG
Gleichspannungszwischenkreis mit dem erfindungsgemäßen Gleichtaktfilter.  DC voltage intermediate circuit with the common mode filter according to the invention.
Figur 1 zeigt einen indirekten Umrichter mit Gleichspannung im Zwischenkreis, bestehend aus einem Dreiphasengleichrichter bzw. dem Netzumrichter 1 1 , einem Figure 1 shows an indirect converter with DC voltage in the intermediate circuit, consisting of a three-phase rectifier or the power converter 1 1, a
Gleichspannungszwischenkreis 1 und einem ausgangsseitigen Wechselrichter bzw. dem Maschinenumrichter 12. Der Vorteil der indirekten Umrichter besteht in einer weitgehenden Entkopplung des Ausganges vom Eingang über den Gleichspannungszwischenkreis 1 . DC voltage intermediate circuit 1 and an output-side inverter or the machine converter 12. The advantage of the indirect converter consists in a substantial decoupling of the output from the input via the DC voltage intermediate circuit first
Der Gleichspannungszwischenkreis 1 ist also in bekannter Weise zwischen dem The DC voltage intermediate circuit 1 is thus in a known manner between the
eingangsseitigen Dreiphasengleichrichter bzw. dem Netzumrichter 1 1 und dem input side three-phase rectifier or the network converter 1 1 and the
ausgangsseitigen Wechselrichter bzw. dem Maschinenumrichter 12 angeordnet. Derartige Umrichtersysteme finden zum Antrieb einer Drehstrom- bzw. output side inverter or the machine converter 12 is arranged. Such converter systems find to drive a three-phase or
Dreiphasenwechselstrommaschine 10 vielfache Anwendung. Der dargestellte  Three-phase AC machine 10 multiple use. The illustrated
Zwischenkreiskondensator 13, welcher den negativen Strang 5 mit dem positiven Strang 6 des Gleichspannungszwischenkreises 1 verbindet, dient bekanntermaßen zur energetischen Kopplung auf eine gemeinsame Gleichspannungsebene bzw. zur Glättung der DC link capacitor 13, which connects the negative strand 5 to the positive strand 6 of the DC intermediate circuit 1, is known to be used for energetic coupling to a common DC voltage level or for smoothing the
Gleichspannung im Gleichspannungszwischenkreis. DC voltage in the DC intermediate circuit.
Figur 2 zeigt einen Spannungsverlauf im Gleichspannungszwischenkreis 1 bei einem positiven Spannungssprung. Derartige Spannungssprünge entstehen, wie bereits eingangs erwähnt, durch die Schaltvorgänge von Netzumrichter 1 1 und/oder Maschinenumrichter 12. Figure 2 shows a voltage waveform in the DC voltage intermediate circuit 1 at a positive voltage jump. Such voltage jumps arise, as already mentioned, by the switching operations of power converter 1 1 and / or machine inverter 12th
Figur 3 zeigt in ganz analoger Weise, Spannungsverläufe im Gleichspannungszwischenkreis 1 bei einem negativen Spannungssprung. Figure 3 shows in a very analogous manner, voltage waveforms in the DC voltage intermediate circuit 1 at a negative voltage jump.
Sowohl bei Figur 2 als auch in Figur 3 ist erkennbar, dass je nach positiven oder negativen Spannungssprung, die Zwischenkreisspannung UZK über- oder unterschritten wird. Ziel ist es jedoch, derartige Über- oder Unterschreitungen zu vermeiden und das Spannungsniveau an der Drehstrom- bzw. Dreiphasenwechselstrommaschine 10 auf die Zwischenkreisspannung UZK ZU begrenzen. Both in Figure 2 and in Figure 3 it can be seen that, depending on the positive or negative voltage jump, the intermediate circuit voltage U Z K is exceeded or fallen below. the aim is However, to avoid such overrun or underruns and limit the voltage level at the three-phase AC or three-phase AC machine 10 to the intermediate circuit voltage UZK ZU.
Figur 4 zeigt in schematischer Form und in Anlehnung an Figur 1 das Blockschaltbild eines Umrichtersystems 2 für eine Drehstrom- bzw. Dreiphasenwechselstrommaschine 10 in einer erfindungsgemäßen und vorteilhaften Ausgestaltung. FIG. 4 shows, in a schematic form and based on FIG. 1, the block diagram of an inverter system 2 for a three-phase AC machine 10 in an advantageous embodiment according to the invention.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf den bereits im Zusammenhang mit Figur 1 genannten Gleichspannungszwischenkreis 1 . The invention relates in particular to the DC voltage intermediate circuit 1 already mentioned in connection with FIG.
Wie in Figur 4 erkennbar sind im Gleichspannungszwischenkreis 1 eines indirekten As can be seen in Figure 4 are in the DC voltage intermediate circuit 1 of an indirect
Umrichtersystems 2 für eine Drehstrom- bzw. Dreiphasenwechselstrommaschine 10 eine erste Diode 3 mit einer Durchlassrichtung und eine in Serie geschaltete zweite Diode 4 mit gleicher Durchlassrichtung wie die erste Diode 3 vorgesehen. Die Dioden 3, 4 weisen dabei in bekannter Weise n-dotierte Bereiche als Kathoden und p-dotierte Bereiche als Anoden auf. Die Durchlassrichtung bezeichnet eine Verschaltung, bei der die Anode mit einem positiven Strang 6 und die Kathode mit einem negativen Strang 5 verbunden ist. Im in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anode der ersten Diode 3 mit dem negativen Strang 5 des Gleichspannungszwischenkreises 1 und die Kathode der zweiten Diode 4 mit dem positiven Strang 6 des Gleichspannungszwischenkreises 1 verbunden. Über die beiden in Serie geschalteten Dioden 3, 4 ist ein negativer Strang 5 mit einem positiven Strang 6 des Gleichspannungszwischenkreises 1 verbunden und ein Punkt 7 zwischen erster Diode 3 und zweiter Diode 4 ist über einen Kondensator 8 mit der Masse 9 verbunden. Die beiden in Serie geschalteten Dioden 3, 4 sind so in den Inverter system 2 for a three-phase AC or three-phase AC machine 10, a first diode 3 with a forward direction and a series-connected second diode 4 in the same forward direction as the first diode 3 is provided. The diodes 3, 4 in this case have n-doped regions as cathodes and p-doped regions as anodes in a known manner. The forward direction refers to a connection in which the anode is connected to a positive strand 6 and the cathode to a negative strand 5. In the embodiment illustrated in FIG. 4, the anode of the first diode 3 is connected to the negative leg 5 of the DC intermediate circuit 1, and the cathode of the second diode 4 is connected to the positive leg 6 of the DC intermediate circuit 1. Via the two series-connected diodes 3, 4, a negative strand 5 is connected to a positive strand 6 of the DC intermediate circuit 1 and a point 7 between the first diode 3 and second diode 4 is connected via a capacitor 8 to the ground 9. The two series connected diodes 3, 4 are so in the
Gleichspannungszwischenkreis 1 angeordnet, dass die Anode der ersten Diode 3 mit dem negativen Strang 5 und die Kathode der zweiten Diode 4 mit dem positiven Strang 6 des Gleichspannungszwischenkreises 1 verbunden sind. Die beiden in Serie geschalteten Dioden 3, 4 werden aufgrund ihrer Einbaulage im Gleichspannungszwischenkreis 1 in Sperrrichtung betrieben. DC intermediate circuit 1 arranged so that the anode of the first diode 3 with the negative strand 5 and the cathode of the second diode 4 are connected to the positive strand 6 of the DC intermediate circuit 1. The two series-connected diodes 3, 4 are operated in the reverse direction due to their installation position in the DC intermediate circuit 1.
Die dargestellte Schaltung stellt infolge der beiden Dioden 3 und 4 eine The illustrated circuit is due to the two diodes 3 and 4 a
Begrenzungsschaltung dar und ist daher nur beim Überschreiten bzw. Unterschreiten einer Zwischenkreisspannung UZK aktiv und verursacht daher keine zusätzliche Verlustleistung im Normalbetrieb. Die in der Figur 4 eingezeichneten Gleichtaktspannungen U1 und U2 werden in folgender Weise auf die Zwischenkreisspannung +/- UZK begrenzt: Limiting circuit is and is therefore active only when exceeding or falling below an intermediate circuit voltage U Z K and therefore causes no additional power loss in normal operation. The common-mode voltages U1 and U2 shown in FIG. 4 are limited to the intermediate circuit voltage +/- U ZK in the following manner:
Begrenzung 1 : -UZK < U1 < 0V Limit 1: -U ZK <U1 <0V
Begrenzung 2: OV < U2 < UZK Der unter Begrenzung 1 angeführte Bereich sagt somit aus, dass die Spannung U1 zwar kleiner oder gleich Null sein darf, jedoch den Wert -UZK nicht unterschreitet. Der unter Begrenzung 2 angeführte Bereich sagt aus, dass die Spannung U2 zwar größer oder gleich Null sein darf, jedoch den Wert +UZK nicht überschreitet. Bei Über- oder Unterschreitung der Zwischenkreisspannung UZK setzt, durch die geeignete Auswahl der beiden Dioden 3 und 4, ein Stromfluss über den Kondensator 8 gegen Masse 9 ein. Bei der Auswahl, bzw. Limitation 2: OV <U2 <U ZK The range stated under Limit 1 thus states that, although the voltage U1 may be less than or equal to zero, it does not fall below the value -U Z K. The range stated under Limit 2 states that the voltage U2 may be greater than or equal to zero, but does not exceed the value + U ZK . When the intermediate circuit voltage U ZK is exceeded or undershot, a current flow via the capacitor 8 to ground 9 is set by the suitable selection of the two diodes 3 and 4. When selecting, or
Dimensionierung der beiden Dioden 3 und 4 ist zu beachten, bei dem es am Dimensioning of the two diodes 3 and 4 is to be noted, in which it is on
eingangsseitigen Dreiphasengleichrichter bzw. dem Netzumrichter 1 1 und dem input side three-phase rectifier or the network converter 1 1 and the
ausgangsseitigen Wechselrichter bzw. dem Maschinenumrichter 12 zu einem gleichzeitigen Schaltvorgang kommt. In diesem Fall kann es zu erheblichen Spitzenströmen kommen, da das bereits erwähnte schwingfähige System doppelt angeregt wird. Die Höhe der entsprechenden Spitzenströme ist unter anderem von der Summenamplitude der anregenden Spannung abhängig. Weiters hat die Dimensionierung der dem Netzumrichter 1 1 üblicherweise vorgeschaltenen Hochsetzerdrossel 17 und der ggf. vorgesehenen Rückführkondensatoren 14, 15, 16 auf die genannten Spitzenströme entsprechenden Einfluss. Lediglich beispielhaft sei erwähnt, dass es beispielsweise bei Durchschnittsströmen von etwa 6 Ampere zu Spitzenströmen kommen kann, welche im Bereich von 120 Ampere liegen. output side inverter or the machine converter 12 comes to a simultaneous switching operation. In this case, it can lead to significant peak currents, since the already mentioned oscillatory system is doubly excited. The height of the corresponding peak currents depends, among other things, on the sum amplitude of the exciting voltage. Furthermore, the dimensioning of the network converter 1 1 usually upstream Hochsetzerdrossel 17 and the possibly provided return capacitors 14, 15, 16 on the said peak currents corresponding influence. Merely by way of example, it should be mentioned that, for example, at average currents of about 6 amperes peak currents can occur, which are in the region of 120 amperes.
Der Kondensator 8 entkoppelt den Gleichspannungszwischenkreis von der Masse und wirkt bei hohen Frequenzen bekanntlich wie ein Kurzschluss. Kommt es an den bzw. an einer der beiden Dioden 3, 4 zu einem Kurzschluss, wirkt der Kondensator 8 strombegrenzend. Bei Verzicht auf den Kondensator 8 würde bei einer defekten Diode 3, 4 ein Kurzschlussstrom von den drei Phasen u, v, w zum bereits erwähnten Trafostern punkt fließen und ggf. den Netzstromrichter 1 1 zerstören. The capacitor 8 decouples the DC intermediate circuit from the ground and acts at high frequencies known as a short circuit. If there is a short circuit at or on one of the two diodes 3, 4, the capacitor 8 acts to limit the current. In the absence of the capacitor 8 would at a defective diode 3, 4, a short-circuit current of the three phases u, v, w flow to the already mentioned transformer easter point and possibly destroy the power converter 1 1.
Auf diese Weise begrenzt die erfindungsgemäße Schaltung die Gleichtaktspannungen U1 und U2 auf das Niveau der Zwischenkreisspannung UZK wodurch die Spannungsbelastung der Wicklungen der Drehstrom- bzw. Dreiphasenwechselstrommaschine 10, aber auch von nicht weiter dargestellten Sensoren, entsprechend reduziert wird. In this way, the circuit according to the invention limits the common-mode voltages U1 and U2 to the level of the intermediate circuit voltage U ZK, whereby the voltage load of the windings of the three-phase AC machine 10, but also of sensors not shown, is correspondingly reduced.
Wie bereits erwähnt, zeigt Figur 4 eine vorteilhafte Ausgestaltung, bei welcher vor dem Gleichspannungszwischenkreis 1 jede der drei Phasen u, v, w eines eingangsseitig am Umrichtersystem anliegenden Drehstromnetzes, über jeweils zumindest einen Rückführkondensator 14, 15, 16 mit der Masse 9 verbunden ist. Die auftretenden As already mentioned, Figure 4 shows an advantageous embodiment in which before the DC voltage intermediate circuit 1 each of the three phases u, v, w of an input side on Inverter system adjacent three-phase network, via at least one recirculation capacitor 14, 15, 16 is connected to the ground 9. The occurring
Überspannungen Ux, also jene Spannungsanteile, welche +UZK überschreiten oder -ΙΙζκ unterschreiten, werden an das Umrichtersystem eingangsseitig über die About voltages Ux, so that voltage components, which U + Z K exceed or fall below -ΙΙζκ, the input side of the inverter on the
Rückführkondensator 14, 15, 16 rückgeführt. Return capacitor 14, 15, 16 recycled.
Der Vorteil der Rückführkondensatoren 14, 15 und 16 ergibt sich im Zusammenhang mit dem jeweils genutzten Drehstromnetz zur Energieversorgung. In Bezug auf die The advantage of the feedback capacitors 14, 15 and 16 results in connection with the respective used three-phase network for energy supply. Regarding the
Energieversorgung, wird in bekannter Weise zwischen TN (Terre Neutre), TT (Terre Terre) und IT (Isole Terre) Netzen unterschieden. Werden die Rückführkondensatoren 14, 15, 16 immer eingesetzt, ist keine weitere Energy supply, is differentiated in a known manner between TN (Terre Neutre), TT (Terre Terre) and IT (Isole Terre) networks. If the return capacitors 14, 15, 16 are always used, there is no further one
Netzbetrachtung notwendig und daher eine einfache Integration möglich. Dies erlaubt es, die erfindungsgemäße Schaltung auch für bekannte TT (Terre Terre) und IT (Isole Terre) Netze zu nutzen.  Grid viewing necessary and therefore easy integration possible. This makes it possible to use the circuit according to the invention also for known TT (Terre Terre) and IT (Isole Terre) networks.
Bei TT- und IT-Netzen ist keine gemeinsame Erdung vorgesehen. Aus diesem Grund gibt es auch keine gemeinsame Verbindung der Erdungen welche eine zuvor erwähnte Rückführung der Überspannung Ux erlauben würde. Wie erwähnt wäre ein Abbau der zuvor erwähnten Überspannungen Ux über die jeweiligen getrennten Erdungen möglich. Da jedoch deren Eigenschaften stark von Verlegung der Leitungen und deren Länge abhängig ist, kann bezüglich der Zeiten innerhalb derer ein Ausgleich bzw. Abbau der Überspannung Ux erfolgt keine genaue Aussage getroffen werden. Durch die Verwendung der For TT and IT networks, no common ground is provided. For this reason, there is also no common connection of the groundings which would allow a previously mentioned return of the overvoltage Ux. As mentioned, a reduction of the aforementioned overvoltages Ux across the respective separate grounds would be possible. However, since their properties are highly dependent on the laying of the lines and their length, can be made with respect to the times within which compensation or reduction of the overvoltage Ux no accurate statement. By using the
Rückführkondensatoren 14, 15, 16 ist jedoch eine eindeutige Verbindung deren Länge und Eigenschaften bekannt ist vorhanden. Dies erlaubt einen entsprechend definierten Abbau bzw. Ausgleich der Überspannung Ux.  However, return capacitors 14, 15, 16 is a unique compound whose length and properties are known. This allows a correspondingly defined reduction or compensation of the overvoltage Ux.
Für TN (Terre Neutre) Netze ist deren Nutzung vorteilhaft. Bei solchen Systemen ist, im Gegensatz zu TT- und IT-Systemen, eine gemeinsame Erdung vorgesehen an welcher auch der Sternpunkt des Transformators angeschlossen ist. Ohne die Kondensatoren 14, 15, undFor TN (Terre Neutre) networks, their use is advantageous. In such systems, unlike TT and IT systems, a common ground is provided to which also the neutral point of the transformer is connected. Without the capacitors 14, 15, and
16 würde der Ausgleichsstrom über den Sternpunkt des Transformators rückgeführt werden.16, the equalizing current would be fed back via the neutral point of the transformer.
Dabei handelt es sich um eine definierte und in ihren Eigenschaften bekannte Verbindung.This is a defined compound known in its properties.
Ihre Nutzung kann zu Problemen hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit, also zur gegenseitigen Beeinflussung verschiedener Geräte durch elektromagnetische Effekte, führen. Aus diesem Grund ist auch bei TN-Netzen die Nutzung der RückführkondensatorenTheir use can lead to problems in terms of electromagnetic compatibility, ie the mutual influence of different devices by electromagnetic effects. For this reason, the use of the feedback capacitors is also in TN networks
14, 15, 16 von Vorteil. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass bei einer Schaltung, wie sie beispielsweise in Figur 1 dargestellt ist, Kondensatoren in der Anordnung der Rückführkondensatoren 14, 15, und 16 in Figur 4 bereits vorgesehen sein können. 14, 15, 16 of advantage. In this connection, it should be mentioned that capacitors in the arrangement of the feedback capacitors 14, 15, and 16 in FIG. 4 can already be provided in the case of a circuit, as shown, for example, in FIG.
Deren Aufgabe besteht üblicherweise darin, die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Schaltkreises zu verbessern. Dabei ist das Ziel, dass elektrische Anlagen oder Geräte einander nicht durch ungewollte elektrische, magnetische oder elektromagnetische Effekte negativ beeinträchtigen. Insbesondere Umrichter erzeugen aufgrund der Their task is usually to improve the electromagnetic compatibility (EMC) of the circuit. The aim is that electrical equipment or devices do not adversely affect each other by unwanted electrical, magnetic or electromagnetic effects. In particular converters generate due to the
Pulsweitenmodulation Störungen, welche angrenzende Geräte entsprechend beeinflussen. Für die hochfrequenten Schwingungen stellen die Kondensatoren einen Kurzschluss zur Erde dar, weshalb sie entsprechend abgeleitet bzw. gedämpft werden. Pulse width modulation Interference, which affects adjacent devices accordingly. For the high-frequency oscillations, the capacitors are a short circuit to earth, which is why they are derived or attenuated accordingly.
Üblicherweise liegt die Dimensionierung derartige Kondensatoren, zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit im Bereich >10μΡ. Diese Größe bzw. Dimensionierung ist für die Übertragung bzw. Rückführung der Überspannung Ux völlig ausreichend. Ein Nachrüsten mit den Rückführkondensatoren 14, 15, und 16 ist daher nicht notwendig und es ergibt sich eine vorteilhafte Doppelnutzung bereits vorhandener Bauteile. Usually, the dimensioning of such capacitors, to improve the electromagnetic compatibility in the range> 10μΡ. This size or dimensioning is completely sufficient for the transmission or return of the overvoltage Ux. Retrofitting with the feedback capacitors 14, 15, and 16 is therefore not necessary and there is an advantageous double use of existing components.
Aufgrund der geringen Anzahl an notwendigen Bauteilen ist der Platzbedarf bei gleichzeitiger hoher Integrierbarkeit in bestehende Schaltungen entsprechend gering. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine derartige Gleichtaktfilterlösung unabhängig von einer Due to the small number of necessary components, the space requirement with simultaneous high integrability in existing circuits is correspondingly low. Another advantage is that such a common mode filter solution is independent of one
Versorgungsspannung, Taktfrequenz und Höhe der Zwischenkreisspannung UZK einsetzbar ist. Supply voltage, clock frequency and height of the intermediate circuit voltage U Z K can be used.
Durch diese Vorteile ergibt sich somit eine optimale Nachrüstbarkeit bestehender Systeme. These advantages thus result in an optimal retrofitting of existing systems.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Schaltung zur Reduzierung von Gleichtaktspannungen in indirekten 1 . Circuit for reducing common mode voltages in indirect
Umrichtersystemen mit einem Gleichspannungszwischenkreis (1 ) für Drehstrom- bzw. Dreiphasenwechselstrommaschinen (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Inverter systems with a DC intermediate circuit (1) for three-phase or three-phase AC machines (10), characterized in that the
Gleichspannungszwischenkreis (1 ) eine erste Diode (3) mit einer Durchlassrichtung und eine in Serie geschaltete zweite Diode (4) mit gleicher Durchlassrichtung wie die erste Diode (3) aufweist, dass über die beiden in Serie geschalteten Dioden (3, 4) ein negativer Strang (5) des Gleichspannungskreises (1 ) mit einem positiven Strang (6) des  DC intermediate circuit (1) has a first diode (3) with a forward direction and a series connected second diode (4) with the same forward direction as the first diode (3), that on the two series connected diodes (3, 4) a negative Strand (5) of the DC voltage circuit (1) with a positive strand (6) of the
Gleichspannungszwischenkreises (1 ) verbunden ist und dass ein Punkt (7) zwischen erster Diode (3) und zweiter Diode (4) über zumindest einen Kondensator (8) mit der Masse (9) verbunden ist. DC intermediate circuit (1) is connected and that a point (7) between the first diode (3) and second diode (4) via at least one capacitor (8) to the ground (9) is connected.
2. Schaltung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Anode der ersten Diode (3) mit dem negativen Strang (5) und eine Kathode der zweiten Diode (4) mit dem positiven Strang (6) des Gleichspannungszwischenkreises (1 ) verbunden ist. 2. A circuit according to claim 1, characterized in that an anode of the first diode (3) with the negative strand (5) and a cathode of the second diode (4) to the positive strand (6) of the DC intermediate circuit (1) is connected.
3. Schaltung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem3. A circuit according to claims 1 or 2, characterized in that before the
Gleichspannungszwischenkreis (1 ) jede der drei Phasen (u, v, w) eines eingangsseitig am Umrichtersystem anliegenden Drehstromnetzes, über jeweils zumindest einen DC intermediate circuit (1) each of the three phases (u, v, w) of an input side of the inverter system adjacent three-phase network, each having at least one
Rückführkondensator (14, 15, 16) mit der Masse (9) verbunden ist. Return capacitor (14, 15, 16) is connected to the mass (9).
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