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JP5788509B2 - コンバータシステムおよびそのようなコンバータシステムのオペレーションのための方法 - Google Patents

コンバータシステムおよびそのようなコンバータシステムのオペレーションのための方法 Download PDF

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JP5788509B2 JP2013521045A JP2013521045A JP5788509B2 JP 5788509 B2 JP5788509 B2 JP 5788509B2 JP 2013521045 A JP2013521045 A JP 2013521045A JP 2013521045 A JP2013521045 A JP 2013521045A JP 5788509 B2 JP5788509 B2 JP 5788509B2
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Description

本発明はパワーエレクトロニクス分野に関する。それは独立特許請求項の前文に係るコンバータシステムおよびそのようなコンバータシステムのオペレーションのための方法を含む。
先行技術
今日、コンバータシステムは様々な用途に使用される。コンバータシステムはコンバータユニットを典型的に備え、これのd.c.側はd.c.回路へ接続される。コンバータユニットのa.c.側は、一般に、回転電気機械又は変圧器等のa.c.電力系統および/または電気負荷へ接続されるよう構成され、それによって、任意の電気負荷の接続が想定可能である。関係する用途に応じて、a.c.側の短絡回路の接続も慣例となっている。短絡回路を備える上述したタイプのコンバータシステムは、例えばUS 2005/0281065 A1およびUS 2007/0291426 A1に開示されている。コンバータユニットの通電容量が超過される場合は短絡回路内のスイッチが閉じ、コンバータユニットのa.c.側は短絡回路内の短絡レジスタによって短絡される。高通電容量と低コンポーネントコストに対する要求の同時組み合わせを考慮すると、例えばUS 2007/0291426 A1に開示されているように、短絡回路内でのスイッチとしてのサイリスタの使用は合理的な選択である。しかしながら、サイリスタは能動的にトリップまたはターンオフできない。サイリスタのターンオフは、搬送される電流のゼロ交差でのみ可能であるため、追加の高価な「ターンオフ回路」の使用が必要となる。
従来の回転周波数コンバータにおける用途に加えて、二重給電形非同期機の形式の電気負荷は、可変速度揚水発電所でますます使用されている。多くの場所で、発電および送電機能の「分離」にともない電力供給システムへの接続条件を定めるグリッドコードが導入されている。場合によっては、システム障害に応じて、特に電圧ディップに応じて、新しくより厳しい条件が満たされなければならない。過渡電圧ディップのときに、接続された発電所と周波数変換設備とは電力供給システムへ接続された状態を保ち、場合によっては能動的電圧安定化機能を提供することが意図されている。これは関係グリッドコードの規定に従い無効電流のコントロールドインフィード(controlled in-feed)によって達成される。電圧ディップが発生した場合、二重給電形非同期機の回転子巻線へ交流電流を供給するコンバータユニットは、平常運用電流を超過する電流に一時的にさらされる。コンバータユニットを過負荷から保護すると同時に、回転子電圧を関係する機械の回転子の許容レベルまで制限するため、前記の短絡回路には複数のサイリスタが設けられる。この種の短絡回路は、障害が発生した場合に回転子巻線を短絡させることによってコンバータユニットとこれの関連機械に信頼性のある保護を提供する。しかしながら、この種のサイリスタを備える短絡回路が使用される場合は、電流が許容レベルまで低減された時点で直ちに平常運転の即時回復(コンバータユニットにより調整)を短期間に達成することはできない。
「対称電圧ディップでの二重給電形誘導発電機を備える風力タービンのライドスルー」(Ride through of Wind Turbines with doubly fed Induction Generator under symmetrical Voltage Dips), IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2009、WO 2004/091085 A1、WO 03/065567 A1、EP 0970840 A2、およびEP 1780856 A2では、先行技術のさらなる一般的例が開示されている。
発明の説明
本発明の目的は、先行技術のさらなる発展に相当する、サイリスタ制御短絡回路を備えるコンバータシステムを開示することであり、短絡回路でサイリスタをターンオフするため非常に直接的な機構が提供され、前記システムは非常に簡素な構造である。本発明のさらなる目的は、非常に直接的なコンバータシステムのオペレーションのための、および短絡回路における完全かつ迅速かつ信頼性のあるサイリスタのターンオフのための、方法を開示することである。
これらの目的は、請求項1および2と請求項6および7の特徴によってそれぞれ満たされる。従属請求項では本発明の有利なさらなる進展が開示される。
少なくとも3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムは、コンバータユニットを備え、コンバータユニットのd.c.側は、d.c.回路へ接続され、前記d.c.回路には電圧ゼロ点が設けられ、コンバータユニットのa.c.側は短絡回路へ接続され、短絡回路には複数のサイリスタと少なくとも2つの短絡レジスタが設けられる。コンバータユニットによって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によってサイリスタが作動され、コンバータユニットのa.c.側は少なくとも2つの短絡レジスタへ接続される。本発明にしたがって、d.c.回路において任意の過電圧を制限する電圧制限装置が前記d.c.回路へ接続され、前記電圧制限装置は少なくとも2つの短絡レジスタへ接続される。閾値が超過されない場合、コンバータユニットは前記コンバータユニットのa.c.側をd.c.回路の電圧ゼロ点へ切り替え、閉信号は印加されない。電圧制限装置は設定可能な期間にわたって少なくとも2つの短絡レジスタをd.c.回路へ接続し、その後、コンバータユニットはd.c.回路の電圧ゼロ点から前記コンバータユニットのa.c.側を再び絶縁する。
2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムにおいて、前記コンバータシステムは、また、コンバータユニットを備え、コンバータユニットのd.c.側はd.c.回路へ接続され、コンバータユニットのa.c.側は短絡回路へ接続され、短絡回路には複数のサイリスタと1つの短絡レジスタが設けられる。コンバータユニットによって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると、閉信号の印加によってサイリスタが作動され、コンバータユニットのa.c.側は短絡レジスタへ接続される。d.c.回路において任意の過電圧を制限する電圧制限装置が前記d.c.回路へ接続され、前記電圧制限装置は短絡レジスタへ接続される。閾値が超過されない場合、コンバータユニットは前記コンバータユニットのa.c.側をd.c.回路の負または正電圧点へ切り替え、閉信号は印加されない。電圧制限装置は設定可能な期間にわたって短絡レジスタを前記d.c.回路へ接続し、その後、コンバータユニットはd.c.回路の負または正電圧点から前記コンバータユニットのa.c.側を再び絶縁する。
少なくとも3つの電圧レベルを切り替える、または2つの電圧レベルを切り替える、コンバータシステムは、非常に簡素で相応じて堅牢な構造である。例えば過電流に応じて短絡回路内のサイリスタがオンになる場合、電圧制限装置は前記サイリスタの完全かつ迅速かつ信頼性のあるターンオフのための有利な手段を提供する。
少なくとも3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムのオペレーションのための本発明による方法において、コンバータシステム内のコンバータユニットのd.c.側はd.c.回路へ接続され、d.c.回路には電圧ゼロ点が設けられ、前記短絡回路はコンバータユニットのa.c.側へ接続され、前記短絡回路には複数のサイリスタに加えて少なくとも2つの短絡レジスタが設けられる。方法によると、コンバータユニットによって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると、次に、閉信号の印加によりサイリスタが作動され、コンバータユニットのa.c.側は少なくとも2つの短絡レジスタへ接続される。少なくとも2つの短絡レジスタは、次に、電流が閾値を下回るまで電流のテイクアップ(take-up)を仮定する。本発明によると、d.c.回路において任意の過電圧を制限する前記電圧制限装置は前記d.c.回路と少なくとも2つの短絡レジスタとに接続され、閾値が超過されなくなると、コンバータユニットは前記コンバータユニットのa.c.側をd.c.回路の電圧ゼロ点へ切り替え、閉信号は印加されず、電流は閾値を現在下回っており、コンバータユニットへ有利に切り替えられる。さらに、電圧制限装置は、次に、設定可能な期間にわたって少なくとも2つの短絡レジスタをd.c.回路へ接続する。したがって、少なくとも2つの短絡レジスタでは逆起電力が生成され、これがサイリスタの直接的かつ迅速かつ安全なターンオフを達成する。したがって、電圧制限装置はサイリスタスイッチオフ装置として有利に機能する。その後、コンバータユニットはd.c.回路の電圧ゼロ点からコンバータユニットのa.c.側を再び絶縁し、コンバータシステムが平常オペレーションを再開できるようにする。
2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムにおいて、d.c.回路はd.c.側に接続され、短絡回路はa.c.側に接続され、前記短絡回路には複数のサイリスタと1つの短絡レジスタが設けられる。開示される方法によると、2つの電圧レベルを切り替えるこの種のコンバータシステムでも、コンバータユニットによって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によりサイリスタが作動され、コンバータユニットのa.c.側は短絡レジスタへ接続される。短絡レジスタは、次に、閾値が超過されなくなるまで任意の過電流のテイクアップ(take-up)を仮定する。本発明によると、d.c.回路において任意の過電圧を制限する前記電圧制限装置は前記d.c.回路と短絡レジスタとに接続され、閾値が超過されなくなると、コンバータユニットは前記コンバータユニットのa.c.側をd.c.回路の負または正電圧点へ切り替え、閉信号は印加されなくなり、電流をコンバータユニットへ有利に切り替えることが可能となる。さらに、電圧制限装置は設定可能な期間にわたって短絡レジスタをd.c.回路へ接続する。したがって、短絡レジスタでは逆起電力が生成され、これがサイリスタの直接的かつ迅速かつ安全なターンオフを有利に達成する。したがって、このコンバータ回路機構において、電圧制限装置はサイリスタスイッチオフ装置として有利に機能する。その後、コンバータユニットはd.c.回路の負または正電圧点からコンバータユニットのa.c.側を再び絶縁する。
全体的に、本発明による方法は、短絡回路において極めて完全かつ迅速でとりわけ安全なサイリスタのターンオフを可能にし、非常に直接的なコンバータシステムのオペレーションを可能にする。
本発明の目的、利点、および特徴は、この後に続く本発明の実施形態の好適な形式の詳細な説明と添付の図面によって明確化される。
図1は、本発明によるコンバータシステムの第1の実施形態を示す。 図2は、コンバータシステムのオペレーションのための本発明による方法に従いオペレーティング状態にある図1に示すコンバータシステムの第1の実施形態を示す。 図3は、コンバータシステムのオペレーションのための本発明による方法に従いさらなるオペレーティング状態にある図1に示すコンバータシステムの第1の実施形態を示す。 図4は、本発明によるコンバータシステムの短絡回路内にあるサイリスタ回路のある実施形態を示す。 図5は、本発明によるコンバータシステムの第2の実施形態を示す。
図に使われている参照記号とこれの意味は参照記号の一覧に要約されている。基本的に、図において同等の構成要素は同じ参照記号によって標示されている。説明される実施形態の形式は本発明の主題の例として提示されており、制限を目的とするものとみなされるべきものではない。
発明の実施形態
図1は、具体的には3つの電圧レベルを切り替える本発明によるコンバータシステムの第1の実施形態を示す。通常は少なくとも3つの電圧レベルを切り替える本発明によるコンバータシステムはコンバータユニット1を備え、コンバータユニット1のd.c.側はd.c.回路2へ接続され、前記d.c.回路2には電圧ゼロ点NPが設けられ、コンバータユニット1のa.c.側は短絡回路3へ接続される。短絡回路3には複数のサイリスタと少なくとも2つの短絡レジスタRCRBが設けられる。図4は短絡回路3内のサイリスタ回路の例示的実施形態を示す。本発明によると、d.c.回路2で過電圧を制限する電圧制限装置4が前記d.c.回路2へ接続され、前記電圧制限装置4は少なくとも2つの短絡レジスタRCRBへ接続される。典型的には、電圧制限装置4の機能はd.c.回路2で過電圧を制限および低減することである。この目的を達成するため、制御可能パワースイッチSだけが閉じられ、電流は制限レジスタRVLUと短絡レジスタRCRBに流れ、これによりd.c.回路2で過電圧を制限および低減する。例えば過電流に応じて短絡回路3内のサイリスタが作動される場合、電圧制限装置4は、また、前記サイリスタの完全かつ迅速かつ信頼性のあるターンオフのための有利な手段を提供する。図1に示す本発明によるコンバータシステムのオペレーションのための本発明による関連性のある方法は、電圧制限装置4の関連する配置と併せて詳しく後述する。
図1に示す3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムにおいて、電圧制限装置4には望ましくは制限レジスタRVLUと制御可能パワースイッチSとを各々備える2つの直列回路が設けられる。制御可能機械スイッチまたは制御可能半導体パワースイッチは制御可能パワースイッチSとして考えられるオプションであり、制御可能半導体パワースイッチは、例えばゲートターンオフサイリスタ(GTO)として、一体化ゲート転流サイリスタ(IGCT)として、パワーMOSFETとして、または絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)として、構成されてよい。図1に示すように、d.c.回路2は2つの直列接続された容量エネルギー蓄積装置を備え、2つの容量エネルギー蓄積装置の相互接続点は電圧ゼロ点NPを形成する。図1に示すように、短絡回路3には2つの短絡レジスタRCRBが設けられ、制限レジスタRVLUと制御可能パワースイッチSとを備える各直列回路は、短絡レジスタRCRBのいずれか一方へそれぞれ接続される。望ましくは、短絡レジスタRCRBは相互接続される。図1に示すように、2つの短絡レジスタRCRBの相互接続点は、具体的にはd.c.回路2の電圧ゼロ点NPへ接続される。全体的に、3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムは非常に簡素で相応じて堅牢な構造である。
図5は、本発明によるコンバータシステムの第2の実施形態を示し、この場合は2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムである。図5に示すように、電圧制限装置4には制限レジスタRVLUと制御可能パワースイッチSとを備える単一の直列回路が設けられ、制限レジスタRVLUと制御可能パワースイッチSとを備える直列回路は短絡レジスタRCRBへ接続される。図5に示すように、d.c.回路2は容量エネルギー蓄積装置を備える。典型的に、図5の電圧制限装置4の機能もまたd.c.回路2で過電圧を制限および低減する。この目的を達成するため、制御可能パワースイッチSだけが閉じられ、電流は制限レジスタRVLUと短絡レジスタRCRBに流れ、これによりd.c.回路2で過電圧を制限および低減する。全体的に、図5に示す2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムの構造は極めて簡素であり、非常に堅牢である。例えば過電流に応じて短絡回路3内のサイリスタが作動される場合、電圧制限装置4は、また、前記サイリスタの完全かつ迅速かつ信頼性のあるターンオフのための有利な手段を提供する。図5に示す本発明によるコンバータシステムのオペレーションのための本発明による関連性のある方法は、電圧制限装置4の関連する配置と併せて詳しく後述する。
以下に、一般的には少なくとも3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムのオペレーションのための本発明による方法を、図1−3を参照して説明する。少なくとも3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムにおいて、短絡回路には、複数のサイリスタに加えて少なくとも2つの短絡レジスタRCRBも設けられる。方法によると、コンバータユニット1に流れる電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によって短絡回路3内のサイリスタが、次に、作動され、コンバータユニット1のa.c.側は少なくとも2つの短絡レジスタRCRBへ接続される。したがって、少なくとも2つの短絡レジスタRCRBは、次に、電流が閾値を下回るまで電流のテイクアップ(take-up)を仮定する。本発明によると、電圧制限装置4は少なくとも2つの短絡レジスタRCRBへ接続され、閾値が超過されなくなると、3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムの例として図2に図示されているように、コンバータユニット1は前記コンバータユニット1のa.c.側をd.c.回路2の電圧ゼロ点NPへ切り替え、短絡回路3内のサイリスタに対し閉信号は印加されなくなる。短絡レジスタRCRBを流れる電流は閾値を現在下回っており、コンバータユニット1のインピーダンスは、次に、短絡レジスタRCRBのそれより低い場合に、コンバータユニット1へ有利に切り替えられる。加えて、電圧制限装置4は、次に、設定可能な期間にわたって少なくとも2つの短絡レジスタRCRBをd.c.回路2へ接続し、短絡レジスタRCRBの各々はそれぞれの制限レジスタRVLUを通じてd.c.回路2へ接続される。図1に示す3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムの場合、2つの短絡レジスタRCRBをd.c.回路2へ接続する電圧制限装置4内の制御可能パワースイッチSは、3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムの例として図3に図示されているように、設定可能な期間にわたって閉じられる。本発明による方法によって、電圧制限装置4は、d.c.回路2での過電圧に応じて電圧制限または電圧低減の目的のため機能するのではなく、サイリスタスイッチオフ装置として機能する。ただし、当然ながら電圧制限または電圧低減の目的にこれを役立てることもできる。短絡レジスタRCRBをd.c.回路2へ接続する電圧制限装置4上の制御可能パワースイッチSを閉じることにより、短絡レジスタRCRBで逆起電力が生成され、これが短絡回路3においてサイリスタの直接的かつ迅速かつ信頼性のあるターンオフを有利に達成する。その後、例えばコンバータユニット1は電気負荷および/またはコンバータユニット1のa.c.側へ典型的に接続されるa.c.電力系統に再び供給することによって、コンバータユニット1はd.c.回路2の電圧ゼロ点NPからコンバータユニット1のa.c.側を再び絶縁し、コンバータシステムが平常オペレーションを再開できるようにする。
図5に示す2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムでも本発明による方法によりコンバータユニット1に流れる電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によりサイリスタが作動され、コンバータユニット1のa.c.側は短絡レジスタRCRBへ接続される。短絡レジスタRCRBは電流が閾値を下回るまで電流のテイクアップ(take-up)を仮定する。本発明によると、閾値が超過されなくなると、コンバータユニット1は前記コンバータユニット1のa.c.側をd.c.回路2の負または正電圧点へ切り替え、サイリスタに対し閉信号は印加されなくなる。短絡レジスタRCRBを流れる電流は、閾値を現在下回っており、コンバータユニット1のインピーダンスは、次に、短絡レジスタRCRBのそれより低い場合に、コンバータユニット1へ有利に切り替えられる。加えて、電圧制限装置4は設定可能な期間にわたって短絡レジスタRCRBをd.c.回路2へ接続し、短絡レジスタRCRBは制限レジスタRVLUを通じてd.c.回路2へ接続される。d.c.回路2への短絡レジスタRCRBの接続は、制御可能パワースイッチS2を前記設定可能な期間にわたり閉じることによって達成される。本発明による方法により、電圧制限装置4は、したがって、d.c.回路2での過電圧に応じて電圧制限または電圧低減の目的のため機能するのではなく、サイリスタスイッチオフ装置として機能する。ただし、当然ながら電圧制限または電圧低減の目的にこれを役立てることもできる。短絡レジスタRCRBをd.c.回路2へ接続する電圧制限装置4上の制御可能パワースイッチSを閉じることにより、短絡レジスタRCRBで逆起電力が生成され、これが短絡回路3においてサイリスタの直接的かつ迅速かつ信頼性のあるターンオフを有利に達成する。その後、例えばコンバータユニット1は電気負荷および/またはコンバータユニット1のa.c.側へ典型的に接続されるa.c.電力系統に再び供給することによって、コンバータユニット1はd.c.回路2の負または正電圧点からコンバータユニット1のa.c.側を再び絶縁し、コンバータシステムが平常オペレーションを再開できるようにする。
全体的に、少なくとも3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムのオペレーションのための、および、2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムのオペレーションのための本発明による方法は、短絡回路3において極めて完全かつ迅速で特に安全なサイリスタのターンオフを可能にし、非常に直接的なコンバータシステムのオペレーションを可能にする。
上述したように、二重給電形非同期機の形式における電気負荷が、急きょ電力供給システムの電圧安定化機能を提供することが必要とされることによって、適用可能なグリッドコードが限界を提供する場合は、コンバータシステムの、特にコンバータユニット1の、平常自動オペレーションを即座に回復することが特定の状況下で必須となる。本発明によるコンバータシステムと、少なくとも3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムのオペレーションのための、および、2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムのオペレーションのための本発明による方法とは、詳しく上述したように、コンバータシステムの平常オペレーション中にコンバータシステムの要求オペレーティング性能を維持するためのソリューションを提供する。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
コンバータユニット(1)を備える少なくとも3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムであって、前記コンバータユニット(1)のd.c.側はd.c.回路(2)へ接続され、前記d.c.回路(2)には電圧ゼロ点(NP)が設けられ、前記コンバータユニット(1)のa.c.側は短絡回路(3)へ接続され、前記短絡回路(3)には複数のサイリスタと少なくとも2つの短絡レジスタ(R CRB )が設けられ、前記コンバータユニット(1)によって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によって前記サイリスタが作動され、前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側は前記少なくとも2つの短絡レジスタ(R CRB )へ接続され、
前記d.c.回路(2)において任意の過電圧を制限する電圧制限装置(4)が前記d.c.回路(2)へ接続され、前記電圧制限装置(4)は前記少なくとも2つの短絡レジスタ(R CRB )へ接続され、前記閾値が超過されなくなると、前記コンバータユニット(1)は前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を前記d.c.回路(2)の前記電圧ゼロ点(NP)へ切り替え、前記閉信号は印加されなくなり、前記電圧制限装置(4)は設定可能な期間にわたって前記少なくとも2つの短絡レジスタ(R CRB )を前記d.c.回路(2)へ接続し、その後、前記コンバータユニット(1)は前記d.c.回路(2)の前記電圧ゼロ点(NP)から前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を再び絶縁することを特徴とする、
コンバータシステム。
[2]
コンバータユニット(1)を備える2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムであって、前記コンバータユニット(1)のd.c.側はd.c.回路(2)へ接続され、前記コンバータユニット(1)のa.c.側は短絡回路(3)へ接続され、前記短絡回路(3)には複数のサイリスタと1つの短絡レジスタ(R CRB )が設けられ、前記コンバータユニット(1)によって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によって前記サイリスタが作動され、前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側は前記短絡レジスタ(R CRB )へ接続され、
前記d.c.回路(2)において任意の過電圧を制限する電圧制限装置(4)が前記d.c.回路(2)へ接続され、前記電圧制限装置(4)は前記短絡レジスタ(R CRB )へ接続され、前記閾値が超過されなくなると、前記コンバータユニット(1)は前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を前記d.c.回路(2)の負または正電圧点へ切り替え、前記閉信号は印加されなくなり、前記電圧制限装置(4)は設定可能な期間にわたって前記短絡レジスタ(R CRB )を前記d.c.回路(2)へ接続し、その後、前記コンバータユニット(1)は前記d.c.回路(2)の前記負または正電圧点から前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を再び絶縁することを特徴とする、
コンバータシステム。
[3]
3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムの場合、前記電圧制限装置(4)には制限レジスタ(R VLU )と制御可能パワースイッチ(S)とを各々備える2つの直列回路が設けられ、前記短絡回路(3)には2つの短絡レジスタ(R CRB )が設けられ、前記制限レジスタ(R VLU )と前記制御可能パワースイッチ(S)とを備える各直列回路は前記短絡レジスタ(R CRB )のいずれか一方へそれぞれ接続されることを特徴とする[1]のコンバータシステム。
[4]
前記短絡レジスタ(R CRB )は相互接続されることを特徴とする[3]のコンバータシステム。
[5]
2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムの場合、前記電圧制限装置(4)には制限レジスタ(R VLU )と制御可能パワースイッチ(S)とを備える単一の直列回路が設けられ、前記制限レジスタ(R VLU )と前記制御可能パワースイッチ(S)とを備える前記直列回路は前記短絡レジスタ(R CRB )へ接続されることを特徴とする[2]のコンバータシステム。
[6]
少なくとも3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムを操作する方法であって、前記コンバータシステムにはコンバータユニット(1)が設けられ、前記コンバータユニット(1)のd.c.側はd.c.回路(2)へ接続され、前記d.c.回路(2)には電圧ゼロ点(NP)が設けられ、前記コンバータユニット(1)のa.c.側は短絡回路(3)へ接続され、前記短絡回路(3)には複数のサイリスタと少なくとも2つの短絡レジスタ(R CRB )が設けられ、
前記コンバータユニット(1)によって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によって前記サイリスタが作動され、前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側は前記少なくとも2つの短絡レジスタ(R CRB )へ接続され、
前記d.c.回路(2)において任意の過電圧を制限する電圧制限装置(4)が前記d.c.回路(2)へ接続され、前記電圧制限装置(4)は前記少なくとも2つの短絡レジスタ(R CRB )へ接続され、前記閾値が超過されなくなると、前記コンバータユニット(1)は前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を前記d.c.回路(2)の前記電圧ゼロ点(NP)へ切り替え、前記閉信号は印加されなくなり、
前記電圧制限装置(4)は設定可能な期間にわたって前記少なくとも2つの短絡レジスタ(R CRB )を前記d.c.回路(2)へ接続し、
その後、前記コンバータユニット(1)は前記d.c.回路(2)の前記電圧ゼロ点(NP)から前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を再び絶縁することを特徴とする、
方法。
[7]
2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムのオペレーションのための方法であって、前記コンバータシステムにはコンバータユニット(1)が設けられ、前記コンバータユニット(1)のd.c.側はd.c.回路(2)へ接続され、前記コンバータユニット(1)のa.c.側は短絡回路(3)へ接続され、前記短絡回路(3)には複数のサイリスタと1つの短絡レジスタ(R CRB )が設けられ、前記コンバータユニット(1)によって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によって前記サイリスタが作動され、前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側は前記短絡レジスタ(R CRB )へ接続され、
前記d.c.回路(2)において過電圧を制限する電圧制限装置(4)が前記d.c.回路(2)へ接続され、前記電圧制限装置(4)は前記短絡レジスタ(R CRB )へ接続され、前記閾値が超過されなくなると、前記コンバータユニット(1)は前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を前記d.c.回路(2)の負または正電圧点へ切り替え、前記閉信号は印加されなくなり、
前記電圧制限装置(4)は設定可能な期間にわたって前記短絡レジスタ(R CRB )を前記d.c.回路(2)へ接続し、
その後、前記コンバータユニット(1)は前記d.c.回路(2)の前記負または正電圧点から前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を再び絶縁することを特徴とする、
方法。
[8]
3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムの場合、前記電圧制限装置(4)には制限レジスタ(R VLU )と制御可能パワースイッチ(S)とを各々備える2つの直列回路が設けられ、前記短絡回路(3)には2つの短絡レジスタ(R CRB )が設けられ、前記制限レジスタ(R VLU )と前記制御可能パワースイッチ(S)とを備える各直列回路は前記短絡レジスタ(R CRB )のいずれか一方へそれぞれ接続され、前記短絡レジスタ(R CRB )は相互接続され、前記2つの短絡レジスタ(R CRB )を前記d.c.回路(2)に接続する前記電圧制限装置(4)上の前記制御可能パワースイッチ(S)は前記設定可能な期間にわたって閉じられることを特徴とする[6]の方法。
[9]
前記電圧制限装置(4)には制限レジスタ(R VLU )と制御可能パワースイッチ(S)とを備える直列回路が設けられ、前記制限レジスタ(R VLU )と前記制御可能パワースイッチ(S)とを備える前記直列は前記短絡レジスタ(R CRB )へ接続され、前記短絡レジスタ(R CRB )を前記d.c.回路(2)へ接続する前記電圧制限装置(4)上の前記制御可能パワースイッチ(S)は前記設定可能な期間にわたって閉じられることを特徴とする[7]の方法。
参照記号の一覧
1…コンバータユニット、2…d.c.回路、3…短絡回路、4…電圧制限装置、RCRB…短絡レジスタ、RVLU…制限レジスタ、S…制御可能パワースイッチ、NP…d.c.回路の電圧ゼロ点。

Claims (9)

  1. コンバータユニット(1)を備える少なくとも3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムであって、前記コンバータユニット(1)のd.c.側はd.c.回路(2)へ接続され、前記d.c.回路(2)には電圧ゼロ点(NP)が設けられ、前記コンバータユニット(1)のa.c.側は短絡回路(3)へ接続され、前記短絡回路(3)には複数のサイリスタと少なくとも2つの短絡レジスタ(RCRB)が設けられ、前記コンバータユニット(1)によって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によって前記サイリスタが作動され、前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側は前記少なくとも2つの短絡レジスタ(RCRB)へ接続され、
    前記d.c.回路(2)において任意の過電圧の制限のための、および、サイリスタのターンオフのための電圧制限装置(4)が前記d.c.回路(2)へ接続され、前記電圧制限装置(4)は前記少なくとも2つの短絡レジスタ(RCRB)へ接続され、前記閾値が超過されなくなると、前記コンバータユニット(1)は前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を前記d.c.回路(2)の前記電圧ゼロ点(NP)へ切り替え、前記閉信号は印加されなくなり、前記電圧制限装置(4)は設定可能な期間にわたって前記少なくとも2つの短絡レジスタ(RCRB)を前記d.c.回路へ接続し、その後、前記コンバータユニット(1)は前記d.c.回路(2)の前記電圧ゼロ点(NP)から前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を再び絶縁することを特徴とする、
    コンバータシステム。
  2. コンバータユニット(1)を備える2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムであって、前記コンバータユニット(1)のd.c.側はd.c.回路(2)へ接続され、前記コンバータユニット(1)のa.c.側は短絡回路(3)へ接続され、前記短絡回路(3)には複数のサイリスタと1つの短絡レジスタ(RCRB)が設けられ、前記コンバータユニット(1)によって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によって前記サイリスタが作動され、前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側は前記短絡レジスタ(RCRB)へ接続され、
    前記d.c.回路(2)において任意の過電圧の制限のための、および、サイリスタのターンオフのための電圧制限装置(4)が前記d.c.回路(2)へ接続され、前記電圧制限装置(4)は前記短絡レジスタ(RCRB)へ接続され、前記閾値が超過されなくなると、前記コンバータユニット(1)は前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を前記d.c.回路(2)の負または正電圧点へ切り替え、前記閉信号は印加されなくなり、前記電圧制限装置(4)は設定可能な期間にわたって前記短絡レジスタ(RCRB)を前記d.c.回路(2)へ接続し、その後、前記コンバータユニット(1)は前記d.c.回路(2)の前記正または負電圧点から前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を再び絶縁することを特徴とする、
    コンバータシステム。
  3. 3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムの場合、前記電圧制限装置(4)には制限レジスタ(RVLU)と制御可能パワースイッチ(S)とを各々備える2つの直列回路が設けられ、前記短絡回路(3)には2つの短絡レジスタ(RCRB)が設けられ、前記制限レジスタ(RVLU)と前記制御可能パワースイッチ(S)とを備える各直列回路は前記短絡レジスタ(RCRB)のいずれか一方へそれぞれ接続されることを特徴とする請求項1に記載のコンバータシステム。
  4. 前記短絡レジスタ(RCRB)は相互接続されることを特徴とする請求項3に記載のコンバータシステム。
  5. 2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムの場合、前記電圧制限装置(4)には制限レジスタ(RVLU)と制御可能パワースイッチ(S)とを備える直列回路が設けられ、前記制限レジスタ(RVLU)と前記制御可能パワースイッチ(S)とを備える前記直列回路は前記短絡レジスタ(RCRB)へ接続されることを特徴とする請求項2に記載のコンバータシステム。
  6. 少なくとも3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムを操作する方法であって、前記コンバータシステムにはコンバータユニット(1)が設けられ、前記コンバータユニット(1)のd.c.側はd.c.回路(2)へ接続され、前記d.c.回路(2)には電圧ゼロ点(NP)が設けられ、前記コンバータユニット(1)のa.c.側は短絡回路(3)へ接続され、前記短絡回路(3)には複数のサイリスタと少なくとも2つの短絡レジスタ(RCRB)が設けられ、
    前記コンバータユニット(1)によって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によって前記サイリスタが作動され、前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側は前記少なくとも2つの短絡レジスタ(RCRB)へ接続され、
    前記d.c.回路(2)において任意の過電圧を制限する電圧制限装置(4)が前記d.c.回路(2)へ接続され、前記電圧制限装置(4)は前記少なくとも2つの短絡レジスタ(RCRB)へ接続され、前記閾値が超過されなくなると、前記コンバータユニット(1)は前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を前記d.c.回路(2)の前記電圧ゼロ点(NP)へ切り替え、前記閉信号は印加されなくなり、
    前記電圧制限装置(4)は設定可能な期間にわたって前記少なくとも2つの短絡レジスタ(RCRB)を前記d.c.回路(2)へ接続し、
    その後、前記コンバータユニット(1)は前記d.c.回路(2)の前記電圧ゼロ点(NP)から前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を再び絶縁することを特徴とする、
    方法。
  7. 2つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムのオペレーションのための方法であって、前記コンバータシステムにはコンバータユニット(1)が設けられ、前記コンバータユニット(1)のd.c.側はd.c.回路(2)へ接続され、前記コンバータユニット(1)のa.c.側は短絡回路(3)へ接続され、前記短絡回路(3)には複数のサイリスタと1つの短絡レジスタ(RCRB)が設けられ、前記コンバータユニット(1)によって搬送される電流は閾値に関して監視され、この閾値が超過されると閉信号の印加によって前記サイリスタが作動され、前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側は前記短絡レジスタ(RCRB)へ接続され、
    前記d.c.回路(2)において過電圧を制限する電圧制限装置(4)が前記d.c.回路(2)へ接続され、前記電圧制限装置(4)は前記短絡レジスタ(RCRB)へ接続され、前記閾値が超過されなくなると、前記コンバータユニット(1)は前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を前記d.c.回路(2)の負または正電圧点へ切り替え、前記閉信号は印加されなくなり、
    前記電圧制限装置(4)は設定可能な期間にわたって前記短絡レジスタ(RCRB)を前記d.c.回路(2)へ接続し、
    その後、前記コンバータユニット(1)は前記d.c.回路(2)の前記負または正電圧点から前記コンバータユニット(1)の前記a.c.側を再び絶縁することを特徴とする、
    方法。
  8. 3つの電圧レベルを切り替えるコンバータシステムの場合、前記電圧制限装置(4)には制限レジスタ(RVLU)と制御可能パワースイッチ(S)とを各々備える2つの直列回路が設けられ、前記短絡回路(3)には2つの短絡レジスタ(RCRB)が設けられ、前記制限レジスタ(RVLU)と前記制御可能パワースイッチ(S)とを備える各直列回路は前記短絡レジスタ(RCRB)のいずれか一方へそれぞれ接続され、前記短絡レジスタ(RCRB)は相互接続され、前記2つの短絡レジスタ(RCRB)を前記d.c.回路(2)に接続する前記電圧制限装置(4)上の前記制御可能パワースイッチ(S)は前記設定可能な期間にわたって閉じられることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  9. 前記電圧制限装置(4)には制限レジスタ(RVLU)と制御可能パワースイッチ(S)とを備える直列回路が設けられ、前記制限レジスタ(RVLU)と前記制御可能パワースイッチ(S)とを備える前記直列回路は前記短絡レジスタ(RCRB)へ接続され、前記短絡レジスタ(RCRB)を前記d.c.回路(2)へ接続する前記電圧制限装置(4)上の前記制御可能パワースイッチ(S)は前記設定可能な期間にわたって閉じられることを特徴とする請求項7に記載の方法。
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