DE29510986U1

DE29510986U1 - Circuit arrangement

Info

Publication number: DE29510986U1
Application number: DE29510986U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2005-07-07

Description

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Beschreibung1
Description

SchaltungsanordnungCircuit arrangement

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, bei der ein motorseitiger Stromrichter über seine Eingangsanschlüsse an ein Gleichspannungsnetz geschaltet ist und bei der wenigstens ein Netzkondensator parallel zum motorseitigen Stromrichter sowie wenigstens eine Netzdrossel in Reihe zum Netzkkondensator geschaltet ist, wobei parallel zum Netzkondensator wenigstens ein LC-Reihenschwingkreis aus wenigstens einer Kapazität und wenigstens einer Induktivität geschaltet ist.The invention relates to a circuit arrangement in which a motor-side power converter is connected to a direct voltage network via its input connections and in which at least one mains capacitor is connected in parallel to the motor-side power converter and at least one mains choke is connected in series to the mains capacitor, wherein at least one LC series resonant circuit comprising at least one capacitor and at least one inductance is connected in parallel to the mains capacitor.

Derartige Schaltungsanordnungen sind für Gleichstromantriebe aus der GB-PS 14 11 440 bekannt. Sie dienen dazu, Oberschwingungsströme, die ein als Gleichstromsteller ausgebildeter motorseitiger Stromrichter ins Gleichspannungsnetz zurückspeist, zu reduzieren. Im bekannten Fall werden durch eine geeignete Dimensionierung des Netzkondensators sowie der Netzdrossel die in das Gleichspannungsnetz zurückgespeisten Oberschwingungsströme auf die geforderten Grenzwerte begrenzt. Bei hohen Anforderungen, d.h. wenn nur ein geringer Anteil der Oberschwingungsströme in das Gleichspannungsnetz zurückgespeist werden darf, müssen der Netzkondensator sowie die Netzdrossel sehr groß dimensioniert werden.Such circuit arrangements are known for direct current drives from GB-PS 14 11 440. They are used to reduce harmonic currents that a motor-side power converter designed as a direct current controller feeds back into the direct current network. In the known case, the harmonic currents fed back into the direct current network are limited to the required limit values by appropriate dimensioning of the mains capacitor and the mains choke. If the requirements are high, i.e. if only a small proportion of the harmonic currents can be fed back into the direct current network, the mains capacitor and the mains choke must be dimensioned very large.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung für Drehstromantriebe zu schaffen, die ohne unnötig große Dimensionierung des Netzkondensators und der Netzinduktivität eine Reduzierung der vom motorseitigen Stromrichter in das Gleichspannungsnetz zurückgespeisten Oberschwingungsströme ermöglicht.The object of the present invention is to create a circuit arrangement for three-phase drives which enables a reduction in the harmonic currents fed back into the DC voltage network by the motor-side power converter without unnecessarily large dimensions of the network capacitor and the network inductance.

Die Lösung der gestelltein Aufgabe gelingt in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbesgriffs durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Merkmal.The solution to the problem is achieved in conjunction with the features of the generic term by the feature specified in the characterizing part of claim 1.

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Bei der Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 ist zum Netzkondensator wenigstens ein LC-Reihenschwingkreis, der wenigstens eine Kapazität und wenigstens eine Induktivität umfaßt, parallel geschaltet, wobei der motorseitige Stromrichter als Pulswechselrichter ausgebildet ist.In the circuit arrangement according to claim 1, at least one LC series resonant circuit, which comprises at least one capacitance and at least one inductance, is connected in parallel to the mains capacitor, the motor-side power converter being designed as a pulse inverter.

Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung können aus dem Spektrum der gesamten Oberschwingungen des motorseitigen Stromrichters bestimmte Oberschwingungsströme stark gedämpft werden. Der parallel zum Netzkondensator geschaltete LC-Reihenschwingkreis ist hierzu auf die betreffende Frequenz des zu dämpfenden Oberschwingungsstromes abzustimmen. Sollen mehrere Frequenzen bzw. ein Frequenzbereich des Oberschwingungsstromes gedämpft werden, so sind mehrere parallel geschaltete LC-Reihenschwingkreise vorzusehen. Für die zu dämpfenden Oberschwingungsströme bilden die parallel zum Netzkondensator geschalteten LC-Reihenschwingkreise niederimpedante Zweige, über die die Oberschwingungsströme kurzgeschlossen werden. Die Netzdrossel und der Netzkondensator müssen bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung damit nicht mehr überdimensioniert werden.The circuit arrangement according to the invention enables certain harmonic currents from the spectrum of the entire harmonics of the motor-side power converter to be strongly dampened. The LC series resonant circuit connected in parallel to the mains capacitor must be tuned to the relevant frequency of the harmonic current to be dampened. If several frequencies or a frequency range of the harmonic current are to be dampened, several LC series resonant circuits connected in parallel must be provided. For the harmonic currents to be dampened, the LC series resonant circuits connected in parallel to the mains capacitor form low-impedance branches via which the harmonic currents are short-circuited. The mains choke and the mains capacitor therefore no longer have to be over-dimensioned with the circuit arrangement according to the invention.

Bei einer Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 ist in jedem LC-Reihenschwingkreis wenigstens ein Dämpfungswiderstand in Reihe geschaltet. Dadurch werden in vorteilhafter Weise Schwingungen zwischen den einzelnen LC-Reihenschwingkreisen verhindert.In an embodiment according to claim 3, at least one damping resistor is connected in series in each LC series resonant circuit. This advantageously prevents oscillations between the individual LC series resonant circuits.

Weitere Vorteile und Eisazelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:Further advantages and details of the invention will become apparent from the following description of two embodiments shown in the drawing. They show:

FIG 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen S cha11ungs anordnung,FIG 1 shows a first embodiment of the circuit arrangement according to the invention,

FIG 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.FIG 2 shows a second embodiment of the circuit arrangement according to the invention.

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In FIG 1 und 2 ist mit 1 ein motorseitiger Stromrichter bezeichnet, der erfindungsgemäß als Pulswechselrichter ausgebildet ist. Der Pulswechselrichter ist über seine Eingangseinschlüsse 2 und 3 an ein Gleichspannungsnetz U-qq geschaltet. Parallel zum Pulswechselrichter 1 ist ein Netzkondensator C geschaltet. Weiterhin ist bei der in FIG 1 gezeigten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Netzkondensator C eine Netzdrossel L in Reihe geschaltet.In FIGS. 1 and 2, 1 designates a motor-side power converter which is designed according to the invention as a pulse inverter. The pulse inverter is connected to a direct voltage network U-qq via its input terminals 2 and 3. A mains capacitor C is connected in parallel to the pulse inverter 1. Furthermore, in the embodiment of the circuit arrangement according to the invention shown in FIG. 1, a mains choke L is connected in series with the mains capacitor C.

Im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 1 sind zum Netzkondensator C zwei LC-Reihenschwingkreise 4 und 5 parallel geschaltet. Der LC-Reihenschwingkreis 4 umfaßt eine Kapazität C^ und eine Induktivität L]_. Der LC-Reihenschwingkreis 5 umfaßt eine Kapazität C 2 und eine Induktivität L2. Die in FIG 1 dargestellte Ausführungsform umfaßt zwei LC-Reihenschwingkreise. Es gibt jedoch auch Anwendungsfälle, bei denen erfindungsgemäß bereits ein LC-Reihenschwingkreis genügt. Für weitere Anwendungsfälle ist es jedoch auch möglich, mehr als zwei LC-Reihenschwingkreise parallel zum Netzkondensator C anzuordnen. In the embodiment according to FIG 1, two LC series resonant circuits 4 and 5 are connected in parallel to the mains capacitor C. The LC series resonant circuit 4 comprises a capacitance C^ and an inductance L]_. The LC series resonant circuit 5 comprises a capacitance C 2 and an inductance L2. The embodiment shown in FIG 1 comprises two LC series resonant circuits. However, there are also applications in which, according to the invention, one LC series resonant circuit is sufficient. For other applications, however, it is also possible to arrange more than two LC series resonant circuits in parallel to the mains capacitor C.

Bei der in FIG 2 dargestellten Ausführungsform ist zum Netzkondensator C ein LC-Reihenschwingkreis 4 parallel geschaltet. Der Reihenschwingkreis 4 umfaßt eine Kapazität C]_ und eine Induktivität L]_.In the embodiment shown in FIG 2, an LC series resonant circuit 4 is connected in parallel to the mains capacitor C. The series resonant circuit 4 comprises a capacitance C]_ and an inductance L]_.

Zwischen dem LC-Reihenschwingkreis 4 und dem Netzkondensator C ist eine weitere Netzdrossel L' in Reihe geschaltet. Zum Netzkondensator C sind also zwei Netzdrosseln L und L¹ in Reihe geschaltet.Another mains choke L' is connected in series between the LC series resonant circuit 4 and the mains capacitor C. Two mains chokes L and L ¹ are therefore connected in series with the mains capacitor C.

Im Ausführungsbeispiel nach FIG 2 sind die beiden Netzdrosseln L und L¹ als gemeinsames Bauteil ausgebildet, das einen gemeinsamen Anschluß 6 aufweist.
35In the embodiment according to FIG 2, the two mains chokes L and L ¹ are designed as a common component which has a common connection 6.
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Die LC-Reihenschwingkreise 4 und 5 der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind auf die Frequenzen der zu dämpfendenThe LC series resonant circuits 4 and 5 of the circuit arrangement according to the invention are tuned to the frequencies of the

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Oberschwingungsströme abgestimmt. Für die zu dämpfenden Oberschwingungsströme bilden die LC-Reihenschwingkreise 4 und 5 damit die niederimpedanten Zweige, über die die Oberschwingungsströme kurzgeschlossen werden. Damit werden auf einfache Weise die Oberschwingungsströme, die der Pulswechselrichter 1 im Gleichspannungsnetz zurückspeist, reduziert . Der Netzkondensator C sowie die Netzdrossel L müssen somit nicht mehr überdimensioniert werden.Harmonic currents are matched. For the harmonic currents to be dampened, the LC series resonant circuits 4 and 5 form the low-impedance branches through which the harmonic currents are short-circuited. This is a simple way of reducing the harmonic currents that the pulse inverter 1 feeds back into the DC voltage network. The mains capacitor C and the mains choke L therefore no longer need to be over-dimensioned.

Um Schwingungen zwischen den LC-Reihenschwingkreisen 4 und zu verhindern, ist in den LC-Reihenschwingkreis 4 ein Dämpfungswiderstand R]_ und in den LC-Reihenschwingkreis 5 ein Dämpfungswiderstand R2 in Reihe geschaltet.In order to prevent oscillations between the LC series resonant circuits 4 and 5, a damping resistor R]_ is connected in series in the LC series resonant circuit 4 and a damping resistor R2 is connected in series in the LC series resonant circuit 5.

Claims

5 Protection claims

1. Circuit arrangement in which a motor-side power converter (1) is connected to a direct voltage network (δ) via its input connections (2,3) and in which at least one mains capacitor (C) is connected in parallel to the motor-side power converter (1) and at least one mains choke (L) is connected in series to the mains capacitor (C), wherein at least one LC series resonant circuit (4,5) comprising at least one capacitance (C,C2) and at least one inductance (L,L2) is connected in parallel to the mains capacitor (C).

is,

characterized in that the motor-side power converter (1) is designed as a pulse inverter.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a further mains choke (L') is connected in series between the LC series resonant circuit (4, 5) and the mains capacitor (C).

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at least one damping resistor (R^,, R2) is connected in series in the LC series resonant circuit (4,5).

4. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the two mains chokes (L, L ¹ ) are designed as a common component with a common connection (6).