DE1413524A1 - Wechselrichter - Google Patents

Description

Lieentia Patent-Verwaltungs-GromoboH»,

Frankfurt (Main), Theodor~Stern-Kai 1 1413524

(Dr.Stn) Lehmann/Wo PB-tfa?·. Lm 32 035 <

¹¹ Wechselrichter "

Zur Umformung von Gleichspannung in Wechselspannung mit Hilfe von steuerbaren elektrischen Ventilen (Trioden) und unge~ steuerten Ventilen (Dioden) sind verschiedene Anordnungen bekannt. Die Erfindung bez&jLht sich auf solche Wechselrichter, die nicht nur in der Frequenz veränderlich sind, sondern deren Ausgangespannung außerdem durch Pulsen variiert werden kanne Es sind swei Arten derartiger Wechselrichter bekannt, einmal solche, die mit Hilfe einzelner löschbarer Trioden und Dioden aufgebaut sind und zum anderen Wechselrichter, bei denen die Löschung für alle Trioden oder für eine Gruppe von Trioden dursh eine gemeinsame Löschanordnung ersielt wird (Wechselrichter mit Parallellösehung)o Diese wechselrichter mit Parallel·= löschung wurden bisher mit Drosseln in " Gleichstromleitung versehen_s um während des Kommutierungsvcιganges einen. Batterie= kurzschluß zu verhindern_o Es ist nur duraa besondere Massnahmen möglich_B die während des Kommutierungsvorganges in diese Drosseln eingespeicherte Energie wieder nutzbringend zurückzugewinnen«, Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadureh_s daß die Gleichstromzuleitung für den Wechselrichter in zwei Gsnippen aufgeteilt wird,nämlich in die Triodengruppe zur Energielieferung

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und die Diodengruppe zur Energierückspeisung,. Zwischen Diodengruppe und Gleichspannung werden erfindungsgemäß zusätzliche Sperrdioden eingeschaltet,und die Kommutierung des Laststromes erfolgt durch einen Parallellöschkreis zwischen Diodengruppe und gegenüberliegender Triodengruppe·

Die Erfindung betrifft einen Wechselrichter zu· Umformen einer Gleichspannung in eine Wechselspannung, bestehend aus einer Gruppe mit steuerbaren elektrischen Ventilen zur Energielieferung und einer Gruppe mit !angesteuerten Ventilen zur JEnergierüoklieferung. Erfindungsgemäß wird der Diodengruppe über zusätzliche Sperriioden die Gleichspannung zugeführt! ,und der Strom wird durch. Parallellöschkreise von den steuerbaren auf die Hingesteuerten Ventile kommutiert.

An Hand einer Zeichnung sei'ein sohematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben₀ Nach Figo 1 besteht der eigentliche Wechselrichter in Brückenschaltung aus zwei Teilwechselrichtern 1 und 2, jeweils mit ^zwei Trioden 11, 12 bzw. 21, 22 und zwei Dioden 13»14"bzw, 23»24o Durch Zünden der entsprechenden Trioden kann bei jedem'Strom X durch die Last 10, beispielsweise die Wicklung eines Motors, positive oder negative Spannung U angelegt werden_β In die Zuleitungen zu den Dioden 13,14, 23· 24 sind zusätzlich Sperrdioden 6, 7 angeordnet. Die Unterbrechung des Stromes an den Trioden des Wechselrichters erfolgt durch an sich bekannte Parallellöschkreise 4 und 5. Der Löechkreis 4 löscht die Trioden 12 und 22, der Löschkreis

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die Trioden 11 und 21_o In Figo 1 ist als Par&liellösehkreis eine an sich, bekannte Brüekenanordnung mit \^Fler Trioden, 4-1 bis 44 bzw» 51 "bis 54· und ein Löschkondensator 45 bzw«. 55 ¥orgesehen₆ Es kann aber auch ^ede andere Löschschaltung verwendet werden« Damit sich der Lösehlcondensator 45 unter allen Umständen aufladen kann₉ ist parallel zur Diode 6 ein hochohmiger Widerstand vorgesehene Die Aufladung des Kondensators 45 kann dann beispielsweise durch Zünden der Trioden 41 bis 44- geschehen«. Ebenso ist parallel zur Diode 7 ©in hochohmiger Widerstand vorgesehen, um das Auf- * laden des Kondensators 55 zu ermöglichen«. Die Sperrdioden 6 und 7 verhindern,daß während der Löschung mit Hilfe der Löschkreise 4 und 5 ein Gleichstromkurzschluß auftritt <> In jedem Teilwechselrichter 1 und 2 sind Drosseln. 15 und 25 vorgesehen, die während des Löschens durch die Löschglieder 4 und 5 verhindern ₉ daß über die Dioden 13,14 bzw. 23, 24 und die Sperrdioden 6 und 7 der Löschkondensator schlagartig entladen wirdo Die in diesen Drosseln während des LöschvorganKSi? gespeicherte Energie wird nach Beendigung des Lösehvorganges *.:■--;.« die Dioden 6 und 7 | in die Gleichspannungsquelle zurückgespei^tr.

Die Erfindung läßt sich ebenso auf mehrphasige, insbesondere dreiphasige Wechselrichter anwenden_f wie es Fig» 2 schematisch angedeutet zeigt* Die Last 10a, beispielsweise ein Drehstrommotor, wird von drei Teilwechselrichtern 1,2 und 3 gespeist. Die Gleichrichtergruppen dieser Teilwechselrichter werden über Sperrdioden 6 und 7 mit Parallelwiderständen 8 und 9 der

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TJ angeführt;_o Bie Löschung erfolgt wie In •Figo 1 du roh parallei ge r>o haltete Loaehanorctonngen 4· und Jy .-

Mn besonderer Vorvei-?. aelgt sich 1« folgenden: Nimmt man beispielsweise an, daß in Figo 1 nur die T^iod© 12 gezündet ist_s dann kann sich "bei positivem Laststrom X ein Freilauf strom über die Dioden ? und 25 ausbildenο Ebenso kann sich ein Freilaufstrom über die Dioden 14 und 6 ausbilden_ewenn nur die Triode 21 zündetο Die entsprechenden Möglichkeiten ergeben sich bei negativem Laststrom, wenn man nur je eine der Trioden 11 oder 22 zündet«, Diese Möglichkeit des Freilauf stromes bedeutet« daß der Wechselrichter nicht nur positive und negative Spannungen für jede Ötromrichtung, sondern auch die Spannung Null erzeugen kann» Damit kann bei einer durch Pulsen erseugten Verringerung der Ausgangsspannung des .Vechselrichters die Pulsfrequenz wesentlich herabgesetzt werden«, Durch Abwechseln der jeweils stromführenden Trioden läßt sich eine gleiehmässige Belastung der elektrischen Ventile erzielen« Figo 3 zeigt als Beispiel die Zündreihenfolge für eine solche Anordnung mit Freilauf des Stromesο Bis zum Zeitpunkt t^ liegt im Mittel po.f.'.v'.ve Spannung an der Last 10 und von da ab negative Spannung_o u Fig„ 5 ist angegeben, welche Trioden jeweils gezündet se In müi3sen_e um den dargestellten Verlauf der Spannung U zu erzielen κηά bei gleichmäßiger Belastung der Dioden und Trioden₀ Entsprechende Freilaufkreise lassen sich auch in der dreiphasigen Anordnung nach Fig.2 erzfeien«

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fige4. Der Wechselrichter mit den Elementen 1,2 und 6 bis 10 entspricht

BAD

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dem der Figo 1_ü Zum Losoben der Trioden dient die Löscheinrichtung 4a₉ bestehend aus awei ia Reih© lieg^ndan Trioden. 41a und 43a₉ welche an der"Diodengruppe angeschlossen sind," sowie &wei in Reihe geschaltet© Trioden 42a und 44a _s welche an clsi? Triodengruppe angeschlossen sind und dem Löschkondensator 4$a= Die
Löscheinrichtung 4a kann durch Zünden -von 41a und 44a die Trioden 12 und 22 oder durch Zünden von 42a und 4Ja die Trioden. 11
und 21 löschen,, Die Anordnung der FIg₀ 4 läßt sich ebenso wie
die der Figo 1 auf drei- oder mehrphasige Wechselrichtersysteme erweiternο

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Claims (6)

1. Patentansprüche;

   £·, cishaparmuög ia eine

   tfacha öl spannung &»ateht?nd aus ü.^:.j.er &rv-, ·..·.· < --It atauerbax-en ö trischen Ventilen ζιιτ Energielieferung iu.o ::.ner Gr\r;-v> steuerten Yenti.-.e)., ^iv lunor^iernckAiaiarua^ . la;k..- I:. .--..:u...an,äelc^! net j daß dar Dloden^rupp»; über ausjitallche ^.^s^rJ^odea -^b₅.'/) die Gleichspannung zugeführt wird ,und dex¹ ütron dursh Parall ^vilöseh kreise von den steuerbaren auf die angesteuerten Yen eis.;.. ;c tierb wird»
2. 2) Wechselrichter nach Anspruch 1 _s dadurch g

   daß parallel zu den Sperrdioden Widerstände angeordnet sind_swelche die Aufladung der LÖschkondenaatoren ermöglichen..
3. 3) Wechselrichter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennseich net, daß Drosseln (15925) vorgesehen sind₉die einen Kurzschluß des LÖ3Chkondensator3 bei'der Kommutierung verhindei^%n₀
4. 4) Wechselrichter nach Anspruch 1 bis 3κ dadurch gekennzeichnet j daß jeweils nur eine Triode gesundet; ist und auf diese Weise der LasöEstrom im Freilauf fließen k.'i
5. 5) V/echaelrichter nach Anspruch 4-, d

   daß die dsn Frei;! auf strom führen·;· en Triod > ' .v.n* Kraielau^ einei· annähernd gleich großer«. Betriebiiseib wec. ■ -■ .:se:Lr.i£ [:e.via.Lot werden,
6. 6) v'iiechselrichter nach Ansprach 1 bis ]-, daduren i.el'Sfjnz net ,daß die Kommutierung durch nur einen KondeuBator er»*' .x-g*;? der über Trioden mit allen vier v/echselrlchberzuleitungen vor bunden ißt.

   u'cli ,;-9kenn/:eichnet

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