DE1809800A1 - Wandler mit gesteuerten Halbleiterelementen zur Erzeugung von Impulsen aus einer von einer Quelle gelieferten Gleichspannung - Google Patents
Wandler mit gesteuerten Halbleiterelementen zur Erzeugung von Impulsen aus einer von einer Quelle gelieferten GleichspannungInfo
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Description
DR MOLLER-BORg ■ DIPL-ING. GRALFS
DR. MANiTZ · DR. DEUFEL
DR. MANiTZ · DR. DEUFEL
9 MÖNCHEN 22, FIOSERT-KCCH-STR. 1
*i/Sv - T 581
la Telemecanique Electrique
33 bis avenue Hareehal Joff&e, Nantrjtre,
WandXer mit gesteuerten Halblelterelenenten sur Erieugmng
von Impulsen au« einer von einer Quelle gelieferten Oleloh«
spannung
ISb ist bekannt, daß die Speisung einer induktiven last
durch eine Gleichspannung gevahrleiatet werden kann, die
in Impulse unterteilt iet, deren regelbare Brequeas eine
/'nderung der mittleren Stromstärke oder der Frequen* de·
Indeaer induktiven Last fließenden stromes ermöglicht.
Weist die induktive Belastung einer elektrischen Vorriohtuag
ferner mehrere Wicklungen auf» *.B. drei Wicklungen
im Falle einer dreiphasigen Vorrichtung, so 1st es bekannt, nacheinander jede dieeer Wicklungen dureh geeignete ümaehal
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ι tung alt Impulsen tu spelean·
Zu diesem Zwack sind bereite Wandler alt gesteuerten Halb*»
leiterelementen bekannt« weiche aus dar von einer Qleiob-r
epannungsquelle gelieferten Spannung Impulse erseugen und
dia Wicklungen periodisch umeohalten.
Ein darartiger Wandler, dar von einer Gleichstromquelle
gaapeiat iat, weist ferner alna Anordnung von gesteuerten
Halbleiterglelchriditern auf ι weiche entsprechend einer
geeigneten Folge den Durchgang ainaa Speisestromes su einer oder mehreren induktiven Belastungen festlegen,
wobei jeder der gesteuerten Olelohrichter einer antiparallel su ihm geaehaltatan Diode sugaordnat iat und jede Gruppe won
swei dieser in Reihe angeordneter Dioden, die für dia Gleiobepannungequelle
in Sperrichtung geachaltät sind, einen
Zweig eines Kreises bildet, welcher die-balden Pole dar Glaiohspannungsqualla verbindet. Ferner weist ein derartiger
Wandler swischen dar Quelle und dar Anordnung au·
gaateuartan Halbleitergleichrichtern alna Vorrichtung sum
Löschen dieser Gleichrichter auf, welche wenigstens einen Kondensator und eine Gruppe von gesteuerten Halbleiterelement en beeitst, die an die Klammen dar (feialle über eine
Beiheninduktans angeschlossen 1st und ale Laleumaohalter
für den Kondensator dient, wobei dar Kreissweig einen Tall
das Ehtladekrelees der Löschvorrichtung bildet.
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Die ßerieninduktan« kann an ihren Klemmen mit einer "Rückflußdiode"
genannten Diode ausgestattet sein, welche da*u bestimmt ist t den in den Wicklungen fließenden Strom *ur
Quelle zurückkehren zu lassen, damit keine überspannung auftritt.
Bei einem derartigen-Wandler wird der Kondensator während
der Speisung jeder induktiven Last aufgeladen und tür Erzeugung
des Löschstroaes für diejenigen herleitenden
Gleichrichter, die während der Speisung gesundet waren,
jedes Mal dann entladen, wenn der Speisestrom eine vorher
festgelegte Amplitude erreicht. Auf diese Weise wird die zugeführte Gleichspannung in eine Impulsfolge umgeformt.
Ea ist ferner bekannt, daß derartige gesteuerte Gleichrichter
nicht spontan gelöscht werden, wenn da· ihre Leitfähigkeit steuernde Signal verschwindet, und daß das Löschen dieser
Gleichrichter nur erreicht werden kann, indem dar durch sie fließende Strom unter einem bestimmten Sohwellwart abgesenkt
wird. Entlädt sich jedoch bei einem derartigen Wandler der Kondensator, so wird der hinter der Serieniaduktana
parallel but Gleichspannungsquelle angeordnete Zweig dea
Entladekreises leitend und bildet einen nahezu vollkommenen
Kurzschluß.
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Ale Folge davon erscheint die gesamte Spannung der Quelle zu
diesem Zeitpunkt wieder an den Klemmen der Serieninduktanz,
was ein Ansteigen der Stärke des von der Quelle kommenden
Stromes bewirkt, der dann in den Gleichrichtern fließt. Außer··
dem kommt diese Stromerhöhung zum Entladestrom des Kondensators hinzu.
Auf diese Weise ist die Intensität des durch zwei der gesteuerten
Gleichrichter der Brücke fließenden Stromes zum Zeitpunkt der Löschung mehr als doppelt so groß wie die dee
Stromes, der vor dem Löschbefehl in den die Last speisenden gesteuerten Gleichrichtern floß. Zum Löschen dieser Gleichrichter
muß dar Kondensator somit folglich eine erhöhte Energie liefern. Die Abschaltleistung eines derartigen Wandlers
ist somit begrenzt.
weiteren muß die Serieninduktanz einen großen Wert besitzen, um das Anwachsen der Stromstärke zu begrenzen. Da
diese Induktanz in Reihe mit der induktiven Last geschaltet ist, begrenzt sie folglich das Anwachsen der Intensität
des Speisestromes dieser Last beim Stromaufbau·
Die Erfindung geht aus von einem mittels einer GIeichspannungsquelle
gespeisten Wandler mit einer Anordnung von ge*
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steuerten Halbleitergleichrichter«^, die einen Wechselrichter
bildet, der gemäß einer geeigneten Folge den Durchgang eines Speisestroms zu einer oder mehreren induktiven Belastungen
festlegt, wobei Jeder der gesteuerten Gleichrichter einer in bezug auf ihn antiparallel geschalteten Diode zugeordnet ist und jede Gruppe aus zwei dieser in Reihe geschalteten
Dioden, die für die Gleichspannungsquelle in Sperrichtung
geschaltet eind, einen Zweig eines Kreises bildet, der
die zwei Pole dieser Gleichspannungaquelle verbindet, sowie einer zwischen dieser Quelle und der Anordnung von gesteuerten
Halbleitergleichrichtern angeordneten Vorrichtung zur Löschung dieser Gleichrichter mit wenigstens einem Kondensator
und einer Gruppe von gesteuerten Halbleiterelementen, die mit den Klemmen der Quelle über eine Serieninduktanz verbunden
3Eb und als Lastumschalter für den Kondensator dient,
wobei der Kreiszweig einen Teil des Entladekreiaes der Löschvorrichtung
bildet, und dieser Wandler ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Serieninduktanz wenigstens einen Zwischenabgriff aufweist, der mit einer der Belegungen eines ersten
Kondensators verbunden ist, dessen andere Belegung sowohl mit einem FoJ. der Gleichspannungsquelle als auch mit dem
Ende der dem anderen Pol der Quelle gegenüberliegenden Serieninduktanz über gesteuerte Halbleiterelemente der
Löschvorrichtung verbunden ist, welche es ermöglichen, den Kondensator über den einen oder den anderen der durch den
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Zwisehenabgriff festgelegten Wicklungeteile der Serienindukabwechselnd
su laden und su entladen.
Auf diese Veiee epielt der «wischen dl· Serieninduktans und
die Anordnung von Halbleiterelementcn geschaltete erste Kondensator
durch «eine Aufladung und seine Entladung während jeder Umschaltung der halbleitenden Gleichrichter, die von
der die Belastung speisenden Anordnung gesteuert sind, eine
wesentliche Rolle·
Wie noch au sehen sein vird, bewirkt der Kondensator während
der Aufladung in de» auf der Spelseaelte gelegenen Wicklung··
teil der Serieninduktans eine überspannung, us den Strom la
anderen Wicklungeteil su annulieren· Während der Entladungt
die in dem auf der Seite der Anordnung der gesteuerten HaIbleiterelemente
gelegenen Wicklungeteil stattfindet, bewirkt er eine überspannung, die den Strom im anderen Wicklungeteil
der Induktans der Speiseseite annuliert, und »war in der VeI-se,
daß nacheinander bei swei Umachaltungen die induktive
Last von der Speisequelle Isoliert wird.
Bei einer ersten Aueführungeform des erfindungagemäßen Wandlers
sind die Vloklungsteile der Serieninduktans magnetisch
stark gekoppelt, und die Löschvorrichtung weist nur swei in Reihe geschaltet· gesteuerte Halbleiterelemente auf, welche
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daß dem einen der Pole der Quelle gegenüberliegende Ende der Serieninduktanz mit dem anderen Pol dieser Quelle verbindet, wobei der erste Kondensator zwischen die Serieninduktanz
und den den gesteuerten HalbleitensLementen gemeinsamen Funkt geschaltet ist.
Die Serieninduktans spielt somit die Rolle eines Autotransformators,
und die Anordnung von Serieninduktans und erstem Kondensator kann nicht nur während der Umschaltung der gesteuerten
Gleichrichtert welche diese Last speisen, die
Last von der Quelle trennen, sondern auch die zum Löschen dieser Gleichrichter erforderliche Energie liefern.
Bei einer zweiten Ausführungsform des Wandlers gemäß der Erfindung
sind die vorstehend erwähnten Isolier- und Löschfunktionen zwischen dem ersten Kondensator und einem zweiten
Kondensator aufgeteilt. Zu diesem Zweck besitst dieser Wandler eine Brücke aus gesteuerten Halbleiterelement en, die
für die Quelle in Durchlaßrichtung geschaltet sind· Eine der
Diagonalen dieser Brücke ist dabei an die Klemmen der Quell· über die Serieninduktanz gelegt, und die andere Diagonale
weist wenigstens einen zweiten Kondensator auf, der vorzugsweise mit einer zusätzlichen Induktanz in Reihe geschaltet
ist, wobei der erste Kondensator zwischen die Serieninduktanz und das eine der Enden der den zweiten Kondensator ent-
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haltenden Diagonale der Brücke geschaltet ist.
Wenn ee die zu speisende Belastung erfordert, daß die Quell·
eine sich in weiten Bereichen ändernde Gleichspannung liefert, sind die vorstehend beschriebenen Wandler gemäß der Erfindung
mit einer einzigen Quelle nicht mehr geeignet· Dies wird Im einzelnen noch erläutert.
ist gemäß einer weiteren Aueführungeform der Erfindung ein Wandler, der für Anwendungsfälle bestimmt ist, bei
äsnen sich die Gleichspannung der Quelle in weiten Bereichen ändern muß, um die induktive Belastung oder die induktiven
Belastungen in geeigneter Weise zu speisen, dadurch gekennzeichnet,
daß er einer zusätzlichen konstanten Gleichapaji·*
nungsquelle zugeordnet ist und daß die Löschvorrichtung einerseits zwei in Reihe geschaltete Halbleiterelenente aufweist,
die über die Serienlnduktanz parallel an der variablen
Quelle liegen, wobei der erste Kondensator zwischen den diesen zwei Elementen und der Serieninduktan* gemeinsamen
Funkt geschaltet ist, und andererseits zwischen die«en zwei
Elementen und dem Wechselrichter eine Brtioke aus halbleitenden Elementen besitzt, die für die variable und konstante
Quelle in Durchlaßrichtung geschaltet ist, wobei die eine der Diagonalen der Brücke an den Klemmen der xwei Quellen
jeweils über in einer Richtung leitende Elemente liegt,
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welche verhindern« daß die eine der Quellen in die andere speist, und die andere Diagonale der Brücke wenigstens einen
Hilfskondensator aufweist, der vorteilhafterweiae Mit
einer Hilfsinduktanz zur Bildung eines ßerienschwingkreises
zusammenarbeitet.
Auf diese Weise können die Sarieninduktans und der erste
Kondensator« welche von der variablen Quelle gespeist sind., die Belastung oder die Belastungen von dieeer Quelle während
der Umschaltungen isolieren, wShrend der erwähnte Rerienschwingkreis
die Aufgabe hat, die gesteuerten Gleichrichter zu loschen, welche die Belastung oder die Belastungen
speisen·
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden is folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert; In
dieser zeigt:
Figur 1 ein Aueführungebeispiel eines erfindungegemÄßen Wandlers,
der einen Motoranker mit Gleichstrom epeirt, die
SIg. 2 und 3 zwei Beispiele von Löschvorrichtungen für Wandler
gemäß der Erfindung,
Figur 4 ein anderes AusfUhrungsbeispiel eines erfindungsgemäfien
Wandlers, der einen Motoranker alt Gleichstrom speiet,
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Figur 5 einen v/tmdler gemäß der Erfindung, der einen benennten
Kotor mit variabler Reluktanz speiet, und die
•Fig. G1 ? lind 3 weitere Ausführungcbeispiele von Löschvorrichtungen
für Wandler gemäß der Erfindung, welche zur
Speisung von Belastungen geeignet sind, welche große Änderungen der Spannung der Spei£equelle erfordern·
In den verschiedenen Figuren sind analoge Elemente mit den
" gleichen Bezugszeichen versehen«
Der in Fig. 1 dargestellte Wandler gemäß der Erfindung weist
einen Wechselrichter OD mit Thyristoren und eine Löschvorrichtung DE für diese Thyristoren auf.
ren Th0 und Th0,, welche in Reihe in der Weise zwischen die
zwei Punkte F und Q geschaltet sind, daß die Anode von 0
auf der Seit« dee Punktee F und die Kathode von Th., auf der
Seite des Funktee Q liegt, wobei die Kathode von Th0 alt der
Mode von Th0, an einen Funkt H verbunden ist.
Die zwei Funkte F und Q liegen an den Polen +U und -U einer
Gleichspannungequelle U. Dabei ist der Funkt F an den FoI +U
über eine Induktanz L^, zwischen deren Klemmen H und 0 eine
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:'■■ "'-"''''I! I1I"1*!" ■■
ußciiode D angeordnet sein kannt angeschlossen, während
der Punkt Q direkt mit dem Pol -U verbunden iat.
CIe Induktanz I^ besitzt einen etwa in der Ritte gelegenen
Zwischenatgriff M, der mit dem Funkt H über einen Kondensator
C1 verbunden ist. Der exakte Ort des Punktes K kann durch
die Gleichungen der verechiedenen übergangssustände der für
den Kondensator C^ bedeutsamen Schleifen bestimmt werden.
Der mit der löschvorrichturg zwischen den Funkten ϊ und Q ;
verbundene WechseJxichter OD speist in dem absichtlich einfachen.
Beispiel n^ch Fig. 1 den Anker B eines Motors ait
Gleichstrom. Ss ir.t offensichtlich, daß der Wechselrichter OD
und sein« Be?astung auch komplexer (siehe später) sein könneu
als dien in l'ig. 1 gezeigt ißt.
Der Anker B ist in die Diagonale ΣΥ einer Thyristorbrücke
ThIIT Thj,, l'hj-r, geschaltet. Die Anoden von Th1 und
sind am Funkt. F und die Kathoden von Th^1 und Th11,
am Funkt Q zusammengeführt, während der Funkt X der Kathode
von Th1 und der Anode von Th1-1 und der Funkt Y der Kathode
von Thjj- und der Anocfce von Thx, gemeinsam ist. An den Klemmen
eine3 Juden der Thyristoren Th1, Th11-, Th1,, Th11, liegt
jeweils in Ant!parallelschaltung eine Diode Dj, D11, Dj,
oder ^JJi* -tnd zwar in der Weise, daß ihre Leitrichtung
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entgegengesetzt zu der der Thyristoren ist.
Ein derartiger Wandler dient zur Speisung dee Ankere B
mittels Impulsen, deren Amplitude und Dauer den mittleren Wert des in demAnker fließenden Stromes und somit
die Geschwindigkeit des Motors steuert. Diese Dauer der Impulse hängt ihrerseits von den Durchlaß- oder Sperrzeiten
der den Anker speisenden Thyristoren ab. Zur Er- w zielung einer zufriedenstellenden Genauigkeit bei der
Steuerung des Motors ist es somit erforderlich, daß das
Löschen der Thyristoren schnell vor eich geht, eo daß eine erhöhte Abschaltfrequenz erreicht werden kann.
Bei dem in Pig. 1 dargestellten Beispiel steuern die Thyristoren Th1 und Th1, das Leiten des Gleichstrommotors
in einer Richtung und die Thyristoren Thjj und
Th11, in der anderen Richtung. Das Löschen dieser Thyristoren
wird durch die kombinierte Wirkung d«e Kondensators C1
und der Induktanz L^ erhalten.
Zu diesem Zweck 1st die Induktanz L^ vorteilhafterweise
auf einen einzigen Hagnetkreis aufgebracht, und ihre, beiden Wicklungen sind in der Weise stark gekoppelt,
daß ein Autotransformator gebildet wird. Wenn sich der Abgriff M im wesentlichen in der Kitte von L^ befindet,
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■ΐ lllijlHIBiüi"! ! ι»"?11
1609800
ißt das Pfimär-Sekundär-Transformationsverhältnie gleich Sins.
Wenn die Thyristoren des Wechselrichters OD gesperrt sind und
der Thyristor Th0, leitend gemacht wird, lädt sich der Kondensator
G^ aus der Gleichspannungsquelle bis zu einem auf dl·
Spannung U dieser Quelle begrenzten Wert aufgrund der Dioden D, Dj, D11, Dj1 und Djj, auf. Der Thyristor Th0, löscht von
selbst, da der Ladestrom von C^ zu Null wird, wenn die Spannung
an seinen Klemmen gleich U wird.
Venn die Thyristoren Thj und Thj, gesundet sind, durchfließt
ein von der Quelle U gelieferter Strom 1Q den Anker B. Wenn
der Zustand des Leitene von Thj und von Thj, beendet werden
ßoll (die Arbeitsweise wäre die gleiche für Thjj und
εο wird der Thyristor Th„ leitend gemacht. Als Folge davon
entlädt sich der Kondensator G* in die Wicklung HO von
und erzeugt dabei eine Gegenspannung an den Klemmen von L^,
welche die Belastung B von der Quell« TJ isoliert. Diese Gegenspannung erzeugt somit einen periodischen Strom I^, dtr
dem Strom I0 entgegenwirkt, dessen Kreis sich über die
Quelle U schließt, welche aufgrund von Filterkondensatoren
(nicht dargestellt), die ihr zugeordnet sind, für Wechselströme einen geringen Widerstand besitzt«
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Ferner erscheint in X^ ein Magnetisierstrom Im von gleicher
Richtung wie IQ. Polglich ist der die Thyristoren
dee Wechselrichters OD durchfließende Strom i gleich
1O + 3Ta - 1I
wobei I1 eine ansteigende Funktion von C1 und ±u eine
abnehmende Funktion von L^ ist. Es ist somit möglieh,
C^ und L^ so zu wählen, daß i zu Hull oder negativ wird;
in diesem Falle erlöschen die Thyristoren Thj und Th^19
wenn i während einer Zeit <£ O ist, die größer als ihre
Löschzelt ist, d.h. wenn die Zeltkonstante XmC- derart
ist, daB die erste von dem Schwingkreis X^C1 abgegeben«
Halb-Pseudo-Stromperiode eine Dauer besitzt , die größer
als die Löschzeit ist.
Sb 1st zu bemerken, daß zu dem Zeitpunkt, zu de· der Strom
negativ wird, die in Querrichtung geschaltete Hod· an den
Klemmen des entsprechenden Thyristors des Wechselrichters leitend wird und dadurch eine leichte inverse Sperrspannung
entsteht, die gleich dem direkten Spannungsabfall der leitenden Diode 1st.
Venn Th1 und Th1, erneut gezündet werden, wird in dem inker
B von neuem der Strom I0 aufgebaut. Venn ferner der Thyri-
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ORiQINALiNSPECTED
"-1*" 1808800
etor !Dhn, gleichermaßen gezündet let, lädt flieh der
Kondensator C1 wieder über die Wicklung IfW von L1 auf,
wodurch eine Gegenepannung an den Hemmen von L1 erieugt
wird, welche die Belastung B von der Quelle U isoliert· Diese Gegenspannung erzeugt ihrerseits in der Wicklung HO
einen periodischen Strom JL1^1 der dem Strom I0 entgegenwirkt,
dessen Kreis sich über die Dioden D- bis Dj1,
schließt. Unter Berücksichtigung des Hagnetiflier*ta»es
in L1 ergibt sich für den die Thyristoren durchfliefladen
Strom 1' folgende Gleichung:
Diese Gleichung ist ähnlich der bereits angeführten Gleichung, wobei 1'^ und In ebenfalls eine zunehmende funktion
von C1 und eine abnehmende Funktion von L1 sind. Die gesundeten
Thyristoren des Wechselrichters OD können somit von neuem gelöscht werden.
Die vorstehend erwähnten Ströme Ia, I1 und 1*^ hängen von
den Streuinduktivitäten des Autotransformators L1, von der
Selbstinduktivität der Schaltungsanordnung und von dem äquivalenten Viderstand der verschiedenen Elemente, insbesondere
der Dioden D1 bis D111 ab, und die Umechaltdauer
des Wandlers ist von den gleichen Elementen abhängig· Zur
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Vermeidung dieses Nachteils werden an jeder Seite der Spule L1 identische Induktanz en 1 mit geringerem Wert
als L1 in Reihe zu dieser Spule angeordnet, wobei der
Wert derart ist, daß der Einfluß der Konfiguration dee
Kreises vernachlässigbar gemacht wird. Eine derartige Aueführungsform ist in Fig. 2 dargestellt. Es ist dabei
tu bemerken, daß die Diode S parallel zur ßerienschaltung
der Induktanzen L1 und 1 liegt.
die Einfachheit
und somit /des Löschsnsder Thyristoren des Wechselrichtern
OD zu erhöhen, indem für den Autotransformator L^ ein Transformationsverhältnie größer als Eins gewählt
wird.
Fig. 3 zeigt eine zu diesem Zweck ausgebildete Löschvorrichtung. Diese Vorrichtung entspricht derjenigen
der Fig. 2, und zwar mit der Ausnahme, daB der Autotransformator L^ zwei derartige Zwischenabgriffe
und H2 besitzt und zwischen diesen Abgriffen
n2 Windungen und zwischen jedem der Abgriffe und dem
entsprechenden Ende H1 oder O1 seiner Wicklung n^ Windungen
aufweist (n2>
U1). Die Abgriffe, bzw» Anzapfungen
H1 und H2 sind untereinander durch zwei Thyristoren
t1 und Thc1, die in Reihe geschaltet sind, in der
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Weise verbunden, daß ihre Anoden zum Pol +U aeigen· Der
den Thyristoren Tk,.^ und Thc1 gemeinsame Funkt ist mit
dem Kondensator C^ verbunden. Der Thyristor Th0,^ wird
gleichzeitig mit Thß, und der Thyristor Th0^ gleichzeitig
mit Th0 gezündet«
Auf diese Weise folgt während der Ladung des Kondensators O^ der Ladestrom dieses Kondensators dem Weg +U, 1, H^*
Th M, CL, Th , * -TJ. Daraus folgt, daß der Wert des Stroines
i. mit dem Koeffizienten ■ ■■ ■ ■ multipliziert ist
n1
In entsprechender Weise folgt der Entladestrom des Kondensators
C^ während der Entladung dieses Kondensators dem
n,* + Up
verhältnis noch gleich ■ ' ■ '" ist·
Die Arbeitsweise der Löschvorrichtung DE mit einer einzigen Kapazität O^ ist entsprechend den vorstehenden Ausführungen
derart, daß der Schwingkreis I^C^ bei jeder Umschaltung
zwei Funktionen erfüllt. Die erste Funktion besteht darin, die zu speisende Belastung B von der Quelle U zu isolieren,
wodurch die störenden PoIgen beseitigt werden, welche durch
die Kurzschlüsse D1, D11, und D11, D1, erzeugt werden wurden,
während die zweite Funktion im Löschen der gezündeten Thyristoren besteht.
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Biese zwei Punktionen können in bestimmten fällen voneinaader
getrennt werden, und ewar entweder aus Gründen der Dimensionierung dea Kreises (siehe später die "bezüglich,
der Pig· 4 und 5 beschriebenen Beispiele) oder aus Gründen
der Speisung der Belastung (siehe die bezüglich der Figuren 6, 7 und 8 beschriebenen Beispiele)·
Der in SIg. 4- gezeigte Wandler gemäß der Erfindung weist
eine Thyristorbrücke Th^, a?hß, Th^1 und Thfi, auf, wobei
die Thyristoren in der Weise geschaltet sind, daß die Anoden von Th. und Thfl an einen Punkt F zusammengeführt
sind, während die Kathoden von Th^1 und Thfi, an einem
Funkt Q miteinander verbunden sind und die Kathoden von ThA und ThB jeweils bei H und S an die Anoden von Th31
und ThA, angeschlossen sind·
Die Diagonale FQ dieser Brücke liegt parallel an einer
Gleiohspannungsquelle 17 mit den Polen +U und -U, wobei
der Punkt F mit dem Pol +TT über eine Induktanz L1, zwischen
deren Klemmen N und O eine Bückf lufidiode D angeordnet
ist, verbunden ist, während der Punkt Q direkt an dea Pol -TT liegt.
Die Induktanz I» besitzt einen etwa in der Mitte gelegenen Zwischenpunkt H, der über einen Kondensator Gj nit dea
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Punkt R verbunden 1st, während die Diagonale HS der Thyristorbrüoke einen Serienschwingkreis aufweist,
der aus einem Kondensator O und einer Induktanz J1 besteht·
Der genaue Ort des Punktes H kann durch die Gleichungen der verschiedenen Übergangetustinde der
für den Kondensator O1 bedeutsamen Schleifen beetiamt
werden.
Dieser Wandler speist «wischen den Funkten P und Q einen
Wechselrichter OD, der ähnlich dem in Pig. 1 ge*-
seigten Wechselrichter ist·
Es ist bereite ein Wandler bekannt, dessen Schaltung ahnlich der in Fig. 4 dargestellten Schaltung 1st, wobei
jedoch der große Unterschied besteht, daß dieser Wandler weder ei.ntn Kondensator C^ noch eine Induktane
b«w. Induktivität L aufweist und die Induktivität L1
keinen Zwischenabgriff beait&t.
Ia Fall dieses bekannten Wandlers wird das Löschen der
Thyristoren des Wechselrichters OD allein durch die Wirkung des alt der Serieninduktivität L1 kombinierten Kondensators
C erhalten.
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Wenn an die Gatter der Thyristoren ThA und Th^1 dieser
bekannten Vorrichtung ein Steuerimpuls gegeben wird, um diese Thyristoren leitend zu machen, so lädt sich der
Kondensator C aus der Gleichspannungsquelle in der Weise auf, daß seine Elektrode bezüglich des Punktes H positiv
wird. Wenn der Kondensator G geladen ist, werden diese Thyristoren von selbst gelöscht, da dann kein Strom mehr
durch diesen Kondensator fließen kann.
Wenn die Thyristoren Th1 und Th1, gezündet sind, fließt
ein Strom I durch die Wicklung B von X nach 7« Wenn zum
Löschen dieser Thyristoren die Thyristoren Thg und Thg,
leitend gemacht werden, entlädt sich der Kondensator C
über die Dioden Dj1n Dj und Dj1, Dj j. Die Wege Dj - D11'
und Djj - Dj, bilden somit zwischen "B und Q Kurzschlüsse«
Daraus folgt, daß,solange die Thyristoren Thg und Thg,
ihren leitenden Zustand beibehalten, einerseits der Kreis des in B fließenden Stromes I sich von einer Seite über
und Dj in Sperrichtung und von der anderen Seite über Dj
und Dj1 in Sperrichtung schließt, und zwar aufgrund der
Tatsache, daß Dj und Dj, dann in Durchlaßrichtuig von dem
Entladestrom des Kondensators durchflossen sind, und daß andererseits an den Klemmen von L^ die Spannung tJ erscheint.
Auf diese Weise steigt der augenblicklich von der Quelle gelieferte Strom um eine bestimmte Größe Δ I
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an, die nur durch einen großen Vert von I^ begrenzt werden
kenn. -■·.·.
Aue diesem Grunde liefert die Quelle U weiter an die Wicklung B einen Strom Z + Δ I, der eich au dem bereite in dieser
Wicklung fließenden Strom I addiert. Daraus folgt, daß der Kondensator C einen Strom liefern muß, dessen Starke
größer als 2 I +Δΐ ist, so daß die an den Klemmen Ton
erscheinenden Spannungen
und Dj, /ausreichend sind, um die Thyristoren Th1 und
und Dj, /ausreichend sind, um die Thyristoren Th1 und
au löschen. ■ ·
Die Abschaltleistung dieses bekannten Wandlers ist somit
begrenzt, da es erforderlich ist, eine reelle Stromstärke von 2 Z +Al ans te 11« einer Stromstärke Z abzuschalten.
Ferner muß die Induktivität L^ dieses bekannten Wandlers
groß sein (einige mH), um diese Erhöhung Δΐ zu begrenzen.
Folglich ist diese Induktivität für den'Speisestrom in
Reihe mit der Wicklung B angeordnet. Sie verringert somit die durch diese fließende Stromstärke bei Auftreten
des Stromstoßes, und dies umso mehr, Je geringer die Zeitkonstante
der induktiven Belastung beim Aufbau des Strome· ist.
Der Wandler gemäß der Erfindung ermöglicht die Wahl einer
Induktivität L1 von viel geringerem Wert als der bei den
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bekannten Wandlern verwendeten Induktivität, da es möglich ist, sich den Wert L1 vorzugeben und für den Wert von C1
die Pseudo-Periode des Kreises zu berechnen, welche der
ladung von C1 am Netz und seiner Entladung über den Weg
dee Thyristors Th4 entspricht· Die Werte von L1 und C1
werden so gewählt, daß die halbe Pseudo-Beriode des Kreises
L1C^ eine Dauer besitzt, die etwa gleich der der Periode
des Kreises LC ist, wobei diese Dauer etwas größer als die
^ Sperrzeit derThyristoren ist.
In diesem Falle lädt sich der Kondensator £.» wenn Th^ und
Thg, leitend sind, aus der Quelle U über den Thyristor Thg,
in der Weise auf, daß seine mit H verbundene Belegung positiv wird· Wie bereits erläutert wurde, erscheint dadurch in
der Induktivität L1 eine elektromotorische Kraft, die den
in der Wicklung KO fließenden Strom annuliert oder sogar negativ macht. Eine induktive Belastung, die beispielsweise
von Motorwicklungen, gebildet ist, wird-somit von der Quelle
" U isoliert, und der abzuschaltende Strom, der durch die
Thyristoren Th. und Th1, fliefit, behält den Intensitätswert I bei·
Wenn ThA und Th^, leitend werden, entlädt sich der Kondensator
C1 ferner über die Wicklung MO von It1, wodurch augen-
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blicklich der Strom in dar Wicklung NK aufgehoben und die
Quelle U von der Belastung während der Entladung tob. O^
Isoliert wird. In der gleichen Zeit lädt sich der Kondensator O aus der Quelle U wieder auf, und der Seritnechwingkrels
LC lat für einen neuen Löschvorgang bereit· Ee ist
darauf hinzuweisen, daß während der gesamten Ladeumkehr des Kondensators C die !Thyristoren ThA und ThA, leitend
bleiben.
Die Arbeitsweise ist offensichtlich die gleiche, wenn eu
Beginn das andere Thyristorpaar Th11 und Th11, leitend i&t.
Figur 5 zeigt einen Wandler gemäß der Erfindung, dessen
Belastung beispielsweise aus vier Wicklungen Bjt Β«.,
und B1^ eines tlotore mit variabler Reluktanz besteht» wobei
übrigens die Anzahl der Wicklungen nicht begrenzt ist.
Die Wicklungen B1, Bj1, B111 und B^ elnd im Bing geschaltet. Der B1 und BIV gemeinsam« Punkt ist einerseits mit dem
Punkt F über einen Thyristor Th1, zu dem eine Diode D1
parallelgeschaltet ist, und andererseits mit dem Funkt Q über einen Thyristor Th111, zu dem eine Diode Ώχχχ· parallel
geschaltet ist, verbunden. In gleicher Welse sind die B* und
tmd 0III» 5IH un^ 8IT semeinsamen Funkte jeweils
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einerseits mit dem Punkt P über Thyristoren und TiijY» zu denen Dioden Bj1, D111 und DjV parallelgeschaltet
sind, und andererseits mit dem Punkt Q durch Thyristoren Thjy,, Th3-, und Th11, verbunden, zu denen
Dioden Djvι* Dj, und D11, parallelgeschaltet sind« Diese
Wicklungen müssen periodisch zunächst in der einen und dann in der anderen Richtung gespeist werden·
Wenn z.B. die Thyristoren Th1 und Th1, gezündet sind,
werden die Wicklungen Bj und Bj-. von einem gleichen
Strom durchflossen. Das gleiche gilt für B111 und BjV,
aber diese zwei Ströme werden entgegengesetzte Sichtungen besitzen.
Bei dem,gezeigten Beispiel entspricht der Zündbefehl der
Thyristor en dem Gewicht, bzw. der Bedeutung der den Be-EUgszeiohen
dieser Thyristoren zugeordneten Indizes für eine gegebene Drebrichtung des Hotors.
Zum laschen des durch die gezündeten Thyristoren fließenden
Strome β bilden die Dioden D1 bis Bjy und Dj1 bis Djy,
zwischen den Funkten P und Q Kurzschlüsse, aber *■ wie
dies bereits bezüglich der PIg. 1 erläutert wurde - diese
Kurzschlüsse haben keinen Einfluß auf die Abschaltleistung
des Wandlers, da der Kondensator C^ die Wicklungen von der
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Quelle während der Entladung des Serienschwingkreises LC
isolieren wird«
Die Löschvorrichtung DE mit der einzigen Kapazität C^,
wie sie anhand der Fig. 1 bis 5 beschrieben wurde» ist
nur für eine praktisch konstante Gleichspannungsquelle geeignet und kann nicht verwendet werden» wenn diese
Gleichspannung sich stark ändert, wie dies der Fall ist, wenn die Belastung des Wechselrichters OD von den Wicklungen
eines Synchron·» oder Asynchronmotors gebildet ist,
dessen Drehzahl durch .änderung der Speisefrequenz in weiten Bereichen geändert werden soll.
In&esem Falle muß die Spannung der Quelle XJ erniedrigt
werden» wenn die Frequenz abnimmt, und zwar in der Weise, daß die Sättigung des Eisens des Hotors vermieden
wird.
Auf diese Weise kann eine Änderung der Spannung in den
Verhältnis 1 zu 20 erreicht werden, wobei der Strom konstant bleibt, wenn der Not or mit konstantem Moment arbeitet.
Diese Spannungsänderung kann durch Einwirkung auf die Speisequelle erhalten werden, welche beispielsweise von
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einem Gleichrichter mit variabler Zündverzögerung gebildet
ist« dem eine Filtervorrichtung nachgeschaltet 1st·
Wenn das Löschen der Thyristoren des Wechaelrichterkreises
OB in der vorstehend beschriebenen Weise durch einen von einer Löschvorrichtung DE, welche mit der gleichen Spannung
wie der Wechselrichter gespeiet ist, gelieferten Strom erreicht ist, wird diese Löschvorrichtung, welche bei der
|l minimalen Speisespannung einen maximalen Löschstrom liefern
muß, der größer als der Motorstrom istt einen Strom erzeugen, der bei der Nazimalspannung der Speisequelle zu groß
ist.
Der von den Torrichtungen DE, die bezüglich der Pig. 1 bis
beschrieben wurden, gelieferte Löschstrom ist nämlich proportional zur Speisespannung U. Die !Elemente der Vorrichtung
DE, insbesondere deren Thyristoren sowie die Dioden des Wechselrichters müssen in diesem Falle so ausgelegt sein,
daß sie sehr großen Stromstärken standhalten können.
Die bezüglich der Fig. 6,7 und 8 beschriebenen Löschvorrichtungen DE ermöglichen die Beseitigung dieser Nachteile. Zu
diesem Zweck besitzen sie jeweils in gleicher Weise wie die bezüglich der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtungen
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einerseits die gleiche Anordmmg Iu, 1, O1, Th0, Th0,, D,
und andererseits eine Thyristorbrücke Th^, ThÄ tl Th8, Thß,
(analog zu der der Fig. 4 und 5)» deren eine Diagonale
von einer Spannungsquelle TJ* gespeist ist und deren andere Diagonale wenigstens einen Kondensator C aufweist.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Torrichtung ist die Thyrl·
storbrücke Th^, Th^1, Th8, Th8, zwischen den Thyristoren
, ThQt und den Klwarnen F und Q angeordnet.
Die Anode von Th^ ist mit der Anode von Th8 und die Kathode
von Th8 mit der von Th^, verbunden, während die Kathoden
von ThA und Th8 jeweils an die Anode von Th8, und von Th^,
angeschlossen sind. Der den Kathoden von Th^, und Thg, gemeinsame Funkt ist mit dem negativen FoI -U der Quelle TJ*
verbunden, und der den Anoden von Th^ und Thg gemeinsame
Funkt ist einerseits über eine Diode D4» welche für die
Quelle TI leitend iat, mit dem Funkt F und andererseits
mit dem positiven Pol +U1 der Qaelle TT* über tin· Induktivität
L2 und eine Diode D, verbunden, welche für diese
letztere Quelle leitend ist. Die Th^ und Th8, einerseits
und Th8 und Th^, andererseits gemeinsamen Punkte Bind durch
einen Serienschwingkrels mit einem Kondensator C und einer
Induktivität L miteinander verbunden.
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Sie Dioden D, und D^ verhindern, daß die Quellen TS und U'
gegenseitig ineinander speisen.
Wenn beispielsweise die Thyristoren Th^ und Th^1 zur Uaschaltung
des Stromes in der Last B mittels des Serlensohwingkreises
LC gezündet werden, wird gleichermaßen der Thyristor Th0, leitend gemacht.
Auf diese Weise erzeugt die Ladung von C1 - wie dies bereite
erläutert wurde - eine Spannung, welche den Strom in der
Wicklung HO aufhebt, wodurch die Belastung B von der Quelle isoliert wird.
Ingleicher Weise werden bei der folgenden umschaltung ^
und Th^1 (oder Th« und Th31) gleichzeitig mit Thc leitend
gemacht, so daß die Entladung von C-1 von neuem die Belastung
B von der Quelle U isoliert.
* Offensichtlich werden die Zündzeitpunktβ der Thyristoren
Th^ und ThA, (oder Thg und Thgi) sowie diejenigen der
Thyristoren Th0 oder Th0■ und auch die Zeitkonstanten
und LC in der Weise gewählt, daß die Belastung B bei jeder
Umschaltung sicher isoliert wird» Es ist ferner erforderlich,
daß die Zeitkonstante des Serienschwingkreises LC derart ist, daß die erste Halbperiode des von diesem Serien-
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schwingkreis abgegebenen Stromes eins Dauer besitzt, die größer ale die Löschzeit der Gleichrichter Th1, Thj,,
Th11, Th11I ist. Der Kreis 1,It1, C^ ist dabei derart gewählt,
daß seine halbe Pseudo-Periode etwa gleich der der Periode des Kreises LC ist.
In der Vorrichtung nach Fig. 6 begrenzt die Induktivität 1>2 das Ansteigen des von der Quelle U1 kommenden Stromes»
wenn der Schwingkreis LC die Thyristoren des Wechselrichters OD umschaltet und besitzt folglich eine Spannung Null
an ihren Klemmen.
Wenn der von der Belastung B aufgenommene Strom hoch ist
oder auch wenn die Umschaltfrequenz groß ist, kann die
Induktivität L2 die Aufladung des Serienschwingkreises LC
in hinderlicher Weise bremsen.
Die Vorrichtung DE nash Fig. 7 beseitigt diesen Nachteil.
Diese Vorrichtung ist ähnlich der Vorrichtung nach Hg.6, und zwar mit der Ausnahme, daß die Induktivität L^ und
die Diode D, jeweils durch eine Induktivität L, von geringem
Wert (kann beispielsweise gegebenenfalls Null sein) und durch einen Thyristor Th11, ersetzt sind, wobei ein Kondensator
Cg parallel an die Thyristorbrücke angelegt ist. Dieser
Thyristor Thn, wird nur nach dem Ende einer jedem Um-
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schaltung des Schwingkreises LC gezündet, so daß C wieder auf die Spannung U' aufgeladen wird und auf diese Weise
die bei jeder Umschaltung erzeugten Verluste kompensiert werden. Der Schwingkreis L,C2 hat die Aufgabe, die in Abhängigkeit von der Zeit erfolgende änderung der an die
Klemmen des Thyristors Th11I während der umschaltung angelegte Spannung zu verringern. Diese Änderung könnte eine
zur unrechten Zeit erfolgende Zündung dieses Thyristors zur Folge haben.
Die Vorrichtung nach Mg« 8 ist ähnlich aufgebaut wie die
Torrichtung nach Fig. 6, und ihre Arbeitsweise ist
identisch. Die vorhandenen Unterschiede bestehen darin, daß die Induktivität L nicht mehr in der Diagonale der
Thyristorbrücke liegt, sondern zwischen der Kathode der Diode D^ und den Anoden von Th^ und ThB angeordnet ist,
und daß der Kondensator Cg parallel zu L und der Brücke
liegt.
Diese Anordnung verringert die zeitabhängigen Spannungeänderungen
an den Klemmen der Thyristoren dieser Brücke.
Es ist offensichtlich, daß mittels des erfindungsgemäßen
Wandlers alle elektrischen Vorrichtungen mit einer Wicklung oder mehreren Wicklungen, und insbesondere Wechsel-
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rieht er für verschiedene Mot or ar ten geeist werden können«
Aus der vorliegenden Beschreibung geht außerdem hervor, daß
aittels des erfindungegemäßen Wandlers eine Verringerung
der zur Umschaltung, bzw. Kommutierung in einen zyklisch unterbrochenen Strom benötigte Energie verringert wird«
während die zulässige Umschaltefrequenz größer ist. Unter diesen Bedingungen wird es möglich, die mittlere Stromstärke
zu regelnt die 3ede Wicklung durchfließt, indem die
Speisespannung während der Leitdauer dieser Spule unterbrochen wird·
- Patentansprüche -
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Claims (16)
- Patentansprüche1· Wandler, der von einer Gleichspannungsquelle gespeist ist und der einereeits gebildet wird von einer Anordnung von gesteuerten Halbleitergleichrichtern, welche einen Wechselrichter bilden» der gemäß einer geeigneten Folge den Durchlaß eines Speisestromes zu einer induktiven Last oder mehreren induktiven Lasten festlegt« wobei Jedem der gesteuerten Gleichrichter eine zu ihm antiparallel geschaltete Diode zugeordnet ist und Jede Gruppe von zweie«*- dieser in Reihe geschalteten Dioden, welche £ü£ die Gleichspannungequelle in Verrichtung geschaltet sind, einen Zweig des Kreises bildet, der die zwei Pole dieser Quelle miteinander verbindet, und bei dem andererseits zwischen die Quelle und die Anordnung von gesteuerten Halbleitergleichrichtern eine Vorrichtung zum Löschen dieser Gleichrichter vorgesehen ist, welche wenigstens einen Kondensator und eine Anordnung von gesteuerten Halbleiterelementen aufweist, welche mit den Klemmen der Quelle über eine Serieninduktivität verbunden ist und zur Ladeumsöhaltung für den Kondensator dient und wobei der Zweig des Kreises einen Teil des färfcladekreisee der Löschvorrichtung bildet, dadurch g e k en η ζ eic h η e t, daß die Serieninduktivität (L^) wenigstens einen Zwischen-909829/1051abgriff OObesitzt, der a*-* einer der Belegungen eines ersten Kondensators (Ox)verbunden ist, deesen andere Belegung sowohl an einen Pol der Gleichßpannungaquelle als auch an das Ende der dem anderen Pol der Quelle gegenüberliegenden Serieninduktivität über gesteuerte Halbleiterelemente(Th0, Th0.)der löschvorrichtung (DE) angeschlossen ist, welche ein abwechselndes Laden und Entladen des Kondensators(G^)über den einen oder den anderen Teil der Wicklungsteile CSM, HO)der Serieninduktivität ermöglichen, wobei diese Wicklungsteile durch den Zwischenabgriff festgelegt sind.
- 2. Wandler nach Anspruch 1» dadurch g e k e. η ή zeichnet, daß die Wicklungsteile (NPI, KO)der Serieninduktivität(L^)magnetisch stark gekoppelt sind und daß die Löschvorrichtung (DB)nur zwei in Reihe geschaltete gesteuerte Halbleiterelemente aufweist, welche das Ende (O)der gegenüberliegenden: Induktivität mit einem der Pole der Quelle und dem anderen Pol dieser Quelle verbinden, wobei der erste Kondensator (&j)zwischen die Serieninduktivität und den den gesteuerten Halbleiterelementen gemeinsamen Punkt {^geschaltet ist.
- 3. Wandler nach Anspruch 2, dadurch g e kenn-zeichnet* daß der Schwingkreis, der von der Serieninduktivität (L1)UQd dem ersten Kondensator(C^)909829/1051gebildet wird, welcher zwischen die Serieninduktivit&t und die zwei in Reihe geschalteten gesteuerten Halblei« terelemente geschaltet ist, einen Schwingstrom liefert, dessen erste halbe Pseudo-Feriode eine Dauer besitzt, die größer als die Löschzeit der gesteuerten Halbleitergleichrichter des Wechselrichters ist. . ..
- 4. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hilf sinduktlvitäten (L ) vorgesehen sind, deren Wert gleich und kleiner als der der Sej.-ieninduktiyität (L^)ist, und daß die eine zwischen der Serieninduktivität und der Gleichepannungsquelle und die andere zwischen der Serieninduktivität und der Anordnung der gesteuerten Halbleiterelemente des Wechselrichters angeordnet ist·
- 5. Wandler nach Anspruch 1, dadurch g e kenn - . ζ ei c h η e t, daß die Serieninduktivität zwei ZwischenabgriffeCH^, H2)aufweist, die eiteinander durch zwei in einer Richtung leitende und in Reihe geschaltete Elemente (Th,,. , Th_«.,)verbunden, aind und die zwischen sich einen Wicklungsteil Otj, W2) begrenzen, der eine Windungszahl Oa2)aufweist, die größer als die Windungszahl (Sa^ )der gleichen Wicklungsteile(SaVI*, M9O1 Xst, welche jeweils zwischen909829/1051~55~ 1B0SB00diesen Abgriffen und dem entsprechenden Ende der Serieninduktivität gelegen Bind, wobei eine der Belegungen des Kondensators mit dem gemeinsamen Funkt (R)der zwei in einer Richtung leitenden Elemente verbunden und die Anordnung derart getroffen ist, daß sich dieser Kondensator über(n^ ^indungen der Serieninduktivität lädt und ent» lädt.
- 6. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß eine Brücke aus gesteuerten HalbleiterAeeenten(ThA, ThB, ThA,, Thg,X welche in für die Quelle leitender Richtung geschaltet sind, vorgesehen ist, daß eine der Diagonalen der Brücke mit den Klemmen der Quelle über die Serieninduktfyltät (L^) verbunden ist und die andere Diagonale RS wenigstens einen «weiten Kondensator (G )aufweist, wobei der erste Kondensator zwischen die Serieninduktivität und eines der Enden der Diagonale der Brücke geschaltet ist, welch· den zweiten Kondensator aufweist.
- 7« Wandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichn e t, daß der Zweig (RS)der Brücke aus gesteuerten Halbleiterelementen, welcher den in Reihe mit dem letzteren liegenden zweiten Kondensator(C)aufweist, eine zusätzliche Induktivität L enthält, deren Wert derart ist, daß die erste halbe Pseudo-Stromperiode, welche von dem909829/1051auf diese V/eise gebildeten Serienschwingkreis abgegeben wird, eine Dauer besitzt, die größer ale die LÖsohaeit der gesteuerten Gleichrichter des Wechselrichters ist·'
- 8. Wandler nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der Serieninduktivität (L1)UJId dee ersten Kondensators (C^^derart sind, daß der von ihnen gebildete Schwingkreis eine halbe Pseudo-Periode besitzt, deren Dauer etwa gleich der der Peeudo-Periodedes Serienschwingkreises ist, welcher von der zusätslichen Induktivität (L )ond dem zweiten Kondensator (C) gebildet wird, wobei die Dauer etwas größer ale die Sperrzeit der gesteuerten Gleichrichter des Wechselrichter· ist.
- 9* Wandler nach Anspruch 1, der für Anwendungsfälle beStizttt ist, bei denen sich die Gleichspannung der Quell· in weiten Bereichen ändern nuß, üb die induktive Lest oder die induktiven Lasten in geeigneter Weise zu speisen, dadurch gekenns eichnet, daß"eine zusätzliche konstante Gleichöpannungsquelle CtJ1) vorgesehen ist und daß die Löschvorrichtung einerseits gebildet wird von zwei in Reihe geschalteten gesteuerten Halbleiterelement^ (Th0, Th0,), welche parallel an der variablen Quelle φ) über die Serieninduktivität (L^)liegen, wobei der erste90982 9/1051Kondensator (C1) zwischen den diesen zwei Elementen gemeinsamen Punkt (R)und die Serieninduktivität geschaltet 1st, und daß andererseits zwischen diesen zwei Elementen und dem Wechselrichter eine Brücke aus gesteuerten Halbleiterelementen(ThA,-ThB, ThA,, ThBi) angeordnet ist, wobei diese Halbleiterelemente für die variable und die konstante Quelle in Durchlaßrichtung geschaltet sind und eine der Diagonalen der Brücke alt den Klemmen der zwei Quellen jeweils über in einer einsigen Richtung leitende Elemente verbunden ist, welche verhindern, daß die eine der Quellen in die andere speist, und daß die andere Diagonale der Brücke wenigstens einen Hilfskondensator C enthält.
- 10. Wandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine HilfsInduktivität L in Reihe tu dem Hilfskondensator (C geschalt et ist, daß die Zeitkonatante des auf diese Weise gebildeten Serienschwingkreists derart ist, daß die erste halbe Peeudo-Stroeptriode, welche von diesem Schwingkreis abgegeben wird, eine Dauer besitzt, die größer als die Löschseit der gesteuerten Gleichrichter dieses Wechselrichters ist.
- 11. Wandler nach Anspruch 10, dadurch gekennseich net, daß die Werte der Serieninduktivität (L1 )und das909829/1051ersten Kondensators (C^)derart sind, daB der von ihnen gebildete Schwingkreis eine halbe Pseudo-Periode besitzt, deren Dauer größer oder gleich der der Peeudo-Feriode des Seriensohwingkreises ist, der von der Hilfsinduktivität (L)und dem Hilfekondensator(C)gebildet wird, wobei diese Dauer etwas größer als die Blockierzeit der gesteuerten Gleichrichter des. Wechselrichters ist.
- 12. Wandler nach Anspruch 9» dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die Diagonale der Brück·.an den Klemmen der zusätzlichen Konstantspannungaquelle über eine Diode(D5)und eine Induktivität Obliegt.
- 13. Wandler nach Anspruch 9 ν dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonale der Brücke an die Klemmen der zusätzlichen Konstantspannungaquelle über einen gesteuerten Gleichrichter CEhp,) geeehaltet ist.
- 14. Wandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfeinduktivität (L)in die Diagonale der Brücke geschaltet ist, welche denHilfskondensator (C )enthält.909829/1051
- 15· Wandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die HilfeinduktivitatC&)inReihe zur Brücke geschaltet ist«
- 16. Wandler nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein EntkopplungBkondensator(C^) parallel zur Brücke geschaltet ist.17· Wandler nach den Ansprüchen 13 und 13« dadurch gekennz eichnet, daß ein Entkopplungskondensator (C2) parallel zur Brücke und zur Hilfsinduktivität t)geschaltet ist.909829/ 1051Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR128826 | 1967-11-20 | ||
FR170840 | 1968-10-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1809800A1 true DE1809800A1 (de) | 1969-07-17 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681809800 Pending DE1809800A1 (de) | 1967-11-20 | 1968-11-19 | Wandler mit gesteuerten Halbleiterelementen zur Erzeugung von Impulsen aus einer von einer Quelle gelieferten Gleichspannung |
Country Status (11)
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---|---|
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FR (2) | FR1555714A (de) |
GB (1) | GB1252594A (de) |
NL (1) | NL148201B (de) |
NO (1) | NO123536B (de) |
SE (1) | SE365359B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3542752A1 (de) * | 1985-11-30 | 1987-06-04 | Licentia Gmbh | Schaltungsanordnung zum kurzschlussschutz eines wechselrichters |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3628126A (en) * | 1968-12-06 | 1971-12-14 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Supplementary charge circuit for dc-to-ac converter |
GB1295840A (de) * | 1969-11-26 | 1972-11-08 | ||
US3652874A (en) * | 1970-07-30 | 1972-03-28 | Donald F Partridge | Circuit for controlling the conduction of a switching device |
US3748554A (en) * | 1971-05-03 | 1973-07-24 | Cambridge Thermionic Corp | Stepping motor drive circuit providing collapsing field energy storage |
DE2219018C3 (de) * | 1972-04-19 | 1975-03-06 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Anordnung zur Speisung eines Stromrichtermotors über einen Umrichter mit Gleichstromzwischenkreis |
US3964086A (en) * | 1975-06-30 | 1976-06-15 | Borg-Warner Corporation | Complementary commutation circuit for bipolar inverter |
DE2449933C2 (de) * | 1974-10-21 | 1983-12-08 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Selbstgeführter Wechselrichter |
US4208711A (en) * | 1978-03-13 | 1980-06-17 | Exxon Research & Engineering Co. | Inverter with naturally commutated mixer |
JP3160414B2 (ja) * | 1993-03-16 | 2001-04-25 | 株式会社東芝 | 変換装置 |
US9053671B2 (en) * | 2012-04-27 | 2015-06-09 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd | LCD device and a transforming circuit thereof |
AT517341B1 (de) * | 2015-06-15 | 2017-01-15 | Dipl Ing Dr Himmelstoss Felix | Transformatorloser Hochsetzsteller mit hohem Spannungsübersetzungsverhältnis |
RU190313U1 (ru) * | 2019-04-04 | 2019-06-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" | Источник питания |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB998912A (en) * | 1961-09-21 | 1965-07-21 | Brush Electrical Eng | Speed control of a polyphase electric motor |
NL296553A (de) * | 1962-08-13 | 1900-01-01 | ||
US3219905A (en) * | 1962-09-10 | 1965-11-23 | Brush Electrical Eng | Method of obtaining artificial commutation of an inverter |
US3263153A (en) * | 1962-10-30 | 1966-07-26 | United Aircraft Corp | Inverter commutating capacitor charging system |
GB1071771A (en) * | 1963-06-19 | 1967-06-14 | Brush Electrical Eng | Method of commutating and apparatus for commutating an inverter |
US3379955A (en) * | 1964-11-17 | 1968-04-23 | Lockheed Aircraft Corp | Apparatus for protecting the switching elements of static inverters from transient voltages |
CH419325A (fr) * | 1965-02-23 | 1966-08-31 | Etter Marcel | Onduleur |
US3408551A (en) * | 1965-07-23 | 1968-10-29 | North Electric Co | Current spike suppressor for inverter |
-
0
- FR FR170840A patent/FR96291E/fr not_active Expired
-
1967
- 1967-11-20 FR FR128826A patent/FR1555714A/fr not_active Expired
-
1968
- 1968-11-04 CH CH1639468A patent/CH494491A/fr not_active IP Right Cessation
- 1968-11-09 ES ES360049A patent/ES360049A1/es not_active Expired
- 1968-11-11 GB GB1252594D patent/GB1252594A/en not_active Expired
- 1968-11-15 NL NL686816357A patent/NL148201B/xx unknown
- 1968-11-15 AT AT1112468A patent/AT300124B/de not_active IP Right Cessation
- 1968-11-18 US US776459A patent/US3500170A/en not_active Expired - Lifetime
- 1968-11-19 SE SE15701/68A patent/SE365359B/xx unknown
- 1968-11-19 DE DE19681809800 patent/DE1809800A1/de active Pending
- 1968-11-19 BE BE724128D patent/BE724128A/xx unknown
- 1968-11-20 NO NO4615/68A patent/NO123536B/no unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3542752A1 (de) * | 1985-11-30 | 1987-06-04 | Licentia Gmbh | Schaltungsanordnung zum kurzschlussschutz eines wechselrichters |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO123536B (de) | 1971-12-06 |
BE724128A (de) | 1969-05-19 |
CH494491A (fr) | 1970-07-31 |
FR96291E (fr) | 1972-06-16 |
GB1252594A (de) | 1971-11-10 |
NL148201B (nl) | 1975-12-15 |
SE365359B (de) | 1974-03-18 |
ES360049A1 (es) | 1970-06-16 |
US3500170A (en) | 1970-03-10 |
AT300124B (de) | 1972-07-10 |
NL6816357A (de) | 1969-05-22 |
FR1555714A (de) | 1969-01-31 |
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