DE102008026870A1

DE102008026870A1 - Voltage intermediate circuit converter, has capacitor network with star points that are linked with connection of coils of throttle which is linked with direct current voltage-sided connections of network-sided inverter

Info

Publication number: DE102008026870A1
Application number: DE102008026870A
Authority: DE
Inventors: Hubert Dr. Schierling; Benno Weis
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2009-12-10

Abstract

The converter (2) has a network-sided inverter (6) and a load-sided inverter (10) electrically and conductively connected at a direct current voltage-side by a direct current voltage intermediate circuit (8), a push-pull filter (12) and a push-push filter (14). A current-compensated throttle (52) and a capacitor network (54) are provided in the filter (14). The throttle is interconnected to the circuit. Star points (62, 64) of the network are linked with a connection of coils of the throttle which is linked with direct current voltage-sided connections (22, 24) of the network-sided inverter.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungszwischenkreis-Umrichter mit einem Gegentakt- und Gleichtakt-Filter.The The invention relates to a voltage source inverter with a push-pull and common mode filter.

Aus der EP 0 682 402 B1 ist ein Spannungszwischenkreis-Umrichter bekannt, an dessen Ausgängen ein Filter zur Unterdrückung von symmetrischen und unsymmetrischen Störspannungen angeschlossen ist. Dieses Filter weist pro Phase eine Filterdrossel und einen Filterkondensator auf, die miteinander als LC-Tiefpass verschaltet sind. Mit diesem LC-Tiefpass werden symmetrische Störspannungen unterdrückt. Um symmetrische Störspannungen gegenüber dem Erdpotential weitestgehend reduzieren zu können, weist dieses LC-Tiefpass zusätzlich eine stromkompensierte Drossel auf. Stromkompensierte Drosseln sind so ausgebildet, dass bei normalem Betriebsstrom (Laststrom) die im Kern erzeugten magnetischen Flüsse sich gegenseitig aufheben und dadurch die Induktivitäten der stromkompensierten Drossel faktisch wirkungslos sind. Fließen jedoch unsymmetrische Ströme gegenüber Erdpotential ab oder an den Gleichspannungs-Zwischenkreis des Spannungszwischenkreis-Umrichters zurück, so ist die Summe der gesamten Ströme ungleich Null und die magnetischen Ströme heben sich nicht mehr auf. Ein Vorteil einer stromkompensierten Drossel besteht darin, dass bei relativ kleinem Bauvolumen hohe Induktivitätswerte erreicht werden können.From the EP 0 682 402 B1 is a voltage source inverter known at the outputs of a filter for the suppression of symmetrical and unbalanced noise voltages is connected. This filter has per phase a filter choke and a filter capacitor, which are interconnected as LC low-pass filter. Symmetrical interference voltages are suppressed with this LC low-pass filter. In order to be able to reduce symmetrical interference voltages as far as possible relative to the ground potential, this LC low-pass filter additionally has a current-compensated choke. Current-compensated chokes are designed so that at normal operating current (load current) the magnetic fluxes generated in the core cancel each other out and thus the inductances of the current-compensated choke are virtually ineffective. However, if unbalanced currents return to ground potential or back to the DC link of the voltage source inverter, the sum of the total currents is non-zero and the magnetic currents will not cancel each other out. An advantage of a current-compensated choke is that high inductance values can be achieved with a relatively small volume of construction.

Aus dieser europäischen Patentschrift ist außerdem bekannt, dass Filterkondensatoren ein Kapazitätsnetzwerk bilden. Weist dieses Kapazitätsnetzwerk drei Kondensatoren auf, so sind diese elektrisch in Stern geschaltet. Weist das Kapazitätsnetzwerk sechs Kondensatoren auf, so sind diese derart angeordnet, dass jeweils drei elektrisch einen Stern bilden, dessen Sternpunkt jeweils mit einem Anschluss des Gleichspan nungs-Zwischenkreises des Spannungszwischenkreis-Umrichters elektrisch leitend verbunden ist.Out this European patent is also known that filter capacitors a capacity network form. Does this capacity network have three capacitors? on, these are electrically connected in star. Indicates the capacity network six capacitors, they are arranged such that in each case three electrically form a star whose star point each with a connection of the dc voltage intermediate circuit of the voltage source inverter is electrically connected.

Ferner ist dieser europäischen Patentschrift zu entnehmen, dass dieses Filter mittels Widerständen bedämpft werden kann. Dazu werden diese Widerstände entweder elektrisch in Reihe zu jeweils einem Filterkondensator oder elektrisch parallel jeweils zu einer Filterdrossel geschaltet.Further it can be seen from this European patent specification that this filter can be damped by means of resistors can. These resistors are either electrically in series with one filter capacitor each or electrically parallel each switched to a filter choke.

Dieses Filter kombiniert ein Gegentakt-Filter mit einem Gleichtakt-Filter. Wenn bei einem Antrieb keine unsymmetrischen Störspannungen auftreten, so genügt die Verwendung eines Gegentakt-Filters. Das heißt, das in der genannten europäischen Patentschrift offenbarte Kombi-Filter für diesen Anwendungsfall überdimensioniert ist.This Filter combines a push-pull filter with a common-mode filter. If there are no unbalanced interference voltages in a drive occur, it is sufficient to use a push-pull filter. The that is, in the said European patent specification revealed combi filter for this application oversized is.

Aus der DE 10 2005 031 372 A1 ist ein Wechselrichter mit einem Sinusfilter bekannt. Dieser Wechselrichter ist ein lastseitiger Stromrichter eines Spannungszwischenkreis-Umrichters, der Energie aus einem Gleichspannungs-Zwischenkreis des Spannungszwischenkreis-Umrichters einer an den Ausgängen des Wechselrichters angeschlossenen Last zuführt. An diesen Ausgängen des Wechselrichters ist außerdem das Sinusfilter angeschlossen. Dieses Sinusfilter weist pro Phase des Wechselrichters eine Filterdrossel und einen Filterkondensator auf, die elektrisch als LC-Tiefpass verschaltet sind. Die Eckfrequenz dieses Sinusfilters ist derart bemessen, dass deren Wert zwischen dem Wert einer maximal auftretenden Grundschwingungsfrequenz und dem Wert einer Schaltfrequenz des Wechselrichters liegt. Die Filterkondensatoren sind zu einem Kapazitätsnetzwerk zusammengefasst. Außerdem weist dieser Wechselrichter mit Sinusfilter eine stromkompensierte Drossel auf, die jeweils mit einem Anschluss an einem Ausgang des LC-Tiefpasses angeschlossen ist. Jeweils ein anderer Anschluss dieser stromkompensierten Drossel ist mit einer Anschlussklemme einer Last verbunden. Das Sinusfilter ist im Gehäuse des Umrichters, insbesondere des Wechselrichters, angeordnet. Die stromkompensierte Drossel ist außerhalb des Gehäuses die ses Wechselrichters angeordnet. Dadurch kann optional eine stromkompensierte Drossel zum Sinusfilter hinzugefügt werden. Die stromkompensierte Drossel bildet zusammen mit den parasitären Kapazitäten eines Anschlusskabels ein Gleichtakt-Filter, wogegen das Sinusfilter ein Gegentakt-Filter ist. Sobald unsymmetrische Störspannungen bei einem Antrieb, bestehend aus einem Spannungszwischenkreis-Umrichter und einem elektrischen Motor, auftreten, können diese durch Hinzufügen einer stromkompensierten Drossel reduziert werden, ohne dass am Umrichter oder am Sinusfilter etwas verändert werden muss.From the DE 10 2005 031 372 A1 is an inverter with a sine wave filter known. This inverter is a load-side converter of a voltage source inverter which supplies power from a DC link of the DC link converter to a load connected to the outputs of the inverter. The sinusoidal filter is also connected to these inverter outputs. This sine-wave filter has a filter choke and a filter capacitor per phase of the inverter, which are electrically connected as an LC low-pass filter. The corner frequency of this sine-wave filter is dimensioned such that its value lies between the value of a maximum occurring fundamental frequency and the value of a switching frequency of the inverter. The filter capacitors are combined to form a capacitance network. In addition, this inverter with sinusoidal filter has a current-compensated choke, which is connected in each case to a connection on an output of the LC low-pass filter. Each other connection of this current-compensated throttle is connected to a terminal of a load. The sine-wave filter is arranged in the housing of the converter, in particular of the inverter. The current-compensated choke is located outside the housing of this inverter. As a result, a current-compensated choke can optionally be added to the sine-wave filter. The current-compensated choke together with the parasitic capacitances of a connecting cable form a common-mode filter, whereas the sine-wave filter is a push-pull filter. As soon as asymmetrical interference voltages occur in a drive consisting of a voltage source converter and an electric motor, they can be reduced by adding a current-compensated choke without having to make any changes to the inverter or the sine-wave filter.

Da der Umrichter neben einer Wirkleistung auch noch induktive Blindleistung bereitstellen muss, fließt aus den Umrichter-Ausgängen ein erhöhter Strom. Das Verhältnis zwischen Wirkleistung und der Wurzel der Summe der Quadrate von Wirkleistung und induktiver Blindleistung wird als Leistungsfaktor bezeichnet. Typischer Wert für einen Leistungsfaktor ist 0,7. Dieses Mehr an Strom fließt nicht nur auf einem Anschlusskabel mit dem ein elektrischer Motor an den Umrichter-Ausgängen angeschlossen ist, sondern auch durch die stromkompensierte Drossel. Dadurch fallen die Wicklungen dieser stromkompensierten dreiphasigen Drossel größer aus und vergrößern das Bauvolumen dieser stromkompensierten Drossel.There In addition to active power, the inverter also has inductive reactive power has to supply, flows out of the inverter outputs an increased current. The ratio between active power and the root of the sum of squares of active power and inductive Reactive power is referred to as a power factor. Typical value for a power factor is 0.7. This extra power not only flows on a connecting cable with the one electrical Motor is connected to the inverter outputs, but also by the current-compensated choke. This will cause the windings to fall this current-compensated three-phase choke larger and increase the volume of this flow-compensated throttle.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Größe von stromkompensierten Drosseln bei einem Gleichtakt-Filter eines Spannungszwischenkreis-Umrichters zu reduzieren, ohne dass sich deren Wirkung verändert.The invention is based on the object to reduce the size of current-compensated chokes in a common-mode filter of a voltage source inverter without de changed effect.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.These The object is achieved with the features of claim 1 according to the invention.

Dadurch, dass die stromkompensierte Drossel eines dreiphasigen Gegentakt-Filters in einen Gleichspannungs-Zwischenkreis eines Spannungszwischenkreis-Umrichters verlegt ist, wird schon eine Wicklung der dreiphasigen stromkompensierten Drossel eingespart. Außerdem fließt dadurch ein entsprechend einem Leistungsfaktor erhöhter Laststrom nicht mehr durch die stromkompensierte Drossel, wodurch sich das Bauvolumen der verbliebenen zwei Wicklungen dieser stromkompensierten Drossel zusätzlich verringert.Thereby, that the current-compensated choke of a three-phase push-pull filter in a DC link of a voltage source inverter is laid, is already a winding of the three-phase current-compensated choke saved. In addition, it flows accordingly a power factor increased load current through no longer the current-compensated choke, thereby reducing the overall volume of the remaining two windings of this common-mode choke in addition reduced.

Die Erfindung besteht aber nicht allein darin, dass das von den drei Wicklungen der dreiphasigen stromkompensierten Drossel eines Gegentakt-Filters zwei in einem Gleichspannungs-Zwischenkreis eines Spannungszwischenkreis-Umrichters verlegt werden, an dessen Ausgängen dieser Gegentakt-Filter angeschlossen ist, und auf eine dritte Wicklung der stromkompensierten Drossel verzichtet werden kann, sondern auch darin, dass die beiden Sternpunkte des Kapazitätsnetzwerks des Gegentakt-Filters mit einem Anschluss einer Wicklung der stromkompensierten Drossel im Gleichspannungs-Zwischenkreis verknüpft sein muss, der einem netzseitigen Stromrichter des Spannungszwischenkreis-Umrichters zugewandt ist. Das heißt, jeweils an einem gleichspannungsseitigen Anschluss eines netzseitigen Stromrichters eines Spannungszwischenkreis-Umrichters sind jeweils ein Sternpunkt des Kapazitätsnetzwerks des Gegentakt-Filters und eine Wicklung der stromkompensierten Drossel angeschlossen.The But invention is not alone in that of the three Windings of the three-phase current-compensated choke of a push-pull filter two in a DC link of a voltage source inverter be installed, connected to the outputs of this push-pull filter is, and on a third winding of the current-compensated choke can be dispensed with, but also in that the two star points the capacity network of the push-pull filter with a Connection of a winding of the current-compensated choke in the DC link must be linked, the a network-side converter facing the voltage source inverter. This means, each at a DC voltage side connection of a network side Power converters of a voltage source inverter are respectively a star point of the capacity network of the push-pull filter and a winding of the current-compensated choke connected.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen verringert sich die Baugröße der stromkompensierten Drossel eines an den Ausgängen eines Spannungszwischenkreis-Umrichters angeschlossenen Gegentakt-Filters wesentlich.By reduces these measures according to the invention the size of the current-compensated choke one at the outputs of a voltage source inverter connected push-pull filter essential.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.advantageous Embodiments are the dependent claims remove.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der eine Ausführungsform eines Spannungszwischenkreis-Umrichters nach der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.to Further explanation of the invention is based on the drawing Reference is made to the one embodiment of a voltage source inverter is illustrated schematically according to the invention.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Spannungszwischenkreis-Umrichters mit Gegen- und Gleichtakt-Filter, in der 1 shows a block diagram of a voltage source inverter with negative and common mode filter, in the

2 ist eine Aufbauform eines Spannungszwischenkreis-Umrichters nach 1 dargestellt, die 2 is a structure of a voltage source inverter after 1 represented, the

3 zeigt ein Blockschaltbild eines Spannungszwischenkreis-Umrichters mit Gegen- und Gleichtakt-Filter nach der Erfindung und in der 3 shows a block diagram of a voltage source inverter with counter and common mode filter according to the invention and in the

4 ist eine zugehörige Aufbauform dargestellt. 4 an associated design is shown.

In der 1 ist mit 2 ein Spannungszwischenkreis-Umrichter, mit 4 ein speisendes Netz, mit 6 ein netzseitiger Stromrichter, mit 8 ein Gleichspannungs-Zwischenkreis, mit 10 ein lastseitiger Stromrichter, mit 12 ein Gegentakt-Filter, mit 14 ein Gleichtakt-Filter und mit 16 eine Last bezeichnet. Mittels des Gleichspannungs-Zwischenkreises 8, der zwei elektrisch in Reihe geschaltete Kondensatoren 18 und 20 aufweist, sind die netz- und lastseitigen Stromrichter 6 und 10 gleichspannungsmäßig miteinander elektrisch leitend verbunden. Dazu weist dieser Gleichspannungs-Zwischenkreis 8 zwei Stromschienen DC+ und DC– auf, die niederinduktiv angeordnet sind. Die Stromschiene DC+ verbindet einen positiven gleichspannungsseitigen Anschluss 22 des netzseitigen Stromrichters 6 mit einem positiven gleichspannungsseitigen Anschluss 24 des lastseitigen Stromrichters 10. Dagegen verbindet die Stromschiene DC– einen negativen gleichspannungsseitigen Anschluss 26 des netzseitigen Stromrichters 6 mit einem negativen gleichspannungsseitigen Anschluss 28 des lastseitigen Stromrichters 10. Als netzseitiger Stromrichter 6 kann im einfachsten Fall ein Diodengleichrichter vorgesehen sein. Soll dieser Spannungszwischenkreis-Umrichter 2 netzfreundlich und rückspeisefähig sein, so wird als netzseitiger Stromrichter 6 beispielsweise ein selbstgeführter Pulsstromrichter verwendet. Als lastseitiger Stromrichter 10 ist ein selbstgeführter Pulsstromrichter, insbesondere ein IGBT-Pulsstromrichter, vorgesehen. Die wechselspannungsseitigen Anschlüsse 30, 32 und 34 der Phasenmodule R, S und T (Brückenzweig) des lastseitigen Stromrichters 10 bilden die lastseitigen Anschlüsse des Spannungszwischenkreis-Umrichters 2.In the 1 is with 2 a voltage source inverter, with 4 a dining net, with 6 a mains-side converter, with 8th a DC link, with 10 a load-side converter, with 12 a push-pull filter, with 14 a common mode filter and with 16 denotes a load. By means of the DC intermediate circuit 8th , the two capacitors electrically connected in series 18 and 20 have, are the mains and load side power converters 6 and 10 DC voltage electrically connected to each other. For this purpose, this DC-DC link 8th two busbars DC + and DC-, which are arranged niederinduktiv. The busbar DC + connects a positive DC-side connection 22 of the line-side converter 6 with a positive DC-side connection 24 of the load-side converter 10 , In contrast, the busbar DC- connects a negative DC side connection 26 of the line-side converter 6 with a negative DC side connection 28 of the load-side converter 10 , As mains side converter 6 In the simplest case, a diode rectifier can be provided. Should this voltage source inverter 2 be network-friendly and capable of being regenerated, so is called a grid-side converter 6 for example, uses a self-commutated pulse converter. As a load-side converter 10 is a self-commutated pulse converter, in particular an IGBT pulse converter, provided. The AC-side connections 30 . 32 and 34 the phase modules R, S and T (bridge branch) of the load-side converter 10 form the load-side connections of the voltage source inverter 2 ,

An diesen lastseitigen Anschlüssen 30, 32 und 34 sind die Eingänge des Gegentakt-Filters 12, der auch als differential mode Filter bezeichnet wird, angeschlossen. An den Ausgängen 36, 38 und 40 dieses Gegentakt-Filters 12 sind die Eingänge des Gleichtakt-Filters 14, der auch als common mode Filter bezeichnet wird, angeschlossen. Eine Last 16, insbesondere ein elektrischer Motor, ist mit seinen Anschlussklemmen mittels eines Anschlusskabels mit Ausgängen 42, 44 und 46 des Gleichtakt-Filters 14 verbunden.At these load-side connections 30 . 32 and 34 are the inputs of the push-pull filter 12 , which is also referred to as a differential mode filter, connected. At the exits 36 . 38 and 40 this push-pull filter 12 are the inputs of the common mode filter 14 , which is also referred to as a common mode filter connected. A burden 16 , in particular an electric motor, is connected to its terminals by means of a connection cable with outputs 42 . 44 and 46 of the common mode filter 14 connected.

Das differential mode Filter 12 weist pro Phase des lastseitigen Stromrichters 10 des Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 eine Filterdrossel 48 und einen Filterkondensator 50 auf, die jeweils als LC-Tiefpass verschaltet sind. Dabei sind die Filterkondensatoren 50 dieses Gegentakt-Filters 12 elektrisch in Stern geschaltet.The differential mode filter 12 indicates per phase of the load-side converter 10 of the voltage source inverter 2 a filter choke 48 and a filter capacitor 50 on, which are each interconnected as LC low pass. Here are the filters capacitors 50 this push-pull filter 12 electrically switched to star.

Das common mode Filter 14 weist eine stromkompensierte Drossel 52 und ein Kapazitätsnetzwerk 54 auf. Da der lastseitige Stromrichter 10 des Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 dreiphasig ausgeführt ist, weist diese stromkompensierte Drossel 52 einen Kern 56 und drei Wicklungen 58 auf. Das Kapazitätsnetzwerk 54 beinhaltet sechs Kondensatoren 60, von denen jeweils drei elektrisch in Stern geschaltet sind. Diese Sternpunkte 62 bzw. 64 sind jeweils mit einer Stromschiene DC+ und DC– des Gleichspannungs-Zwischenkreises 8 des Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 verknüpft.The common mode filter 14 has a current-compensated choke 52 and a capacity network 54 on. As the load-side converter 10 of the voltage source inverter 2 has three-phase, has this current-compensated choke 52 a core 56 and three windings 58 on. The capacity network 54 includes six capacitors 60 of which three each are electrically connected in a star. These star points 62 respectively. 64 are each with a busbar DC + and DC- the DC link 8th of the voltage source inverter 2 connected.

Eine zugehörige Aufbauform eines Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 mit einem Gegen- und Gleichtakt-Filter 12 und 14 gemäß 1 ist in 2 schematisch veranschaulicht. Bei dieser Aufbauform bildet der netzseitige Stromrichter 6 ein Einspeisemodul 66 und der lastseitige Stromrichter 10 ein Wechselrichtermodul 68. Die beiden Filter 12 und 14 sind baulich zu einem Filtermodul 70 zusammengefasst. Damit das Gleichtakt-Filter 14 des Filtermoduls 70 am Wechselrichtermodul 68 angeschlossen werden kann, müssen durch das Wechselrichtermodul 68 die beiden Stromschienen DC+ und DC– des Gleichspannungs-Zwischenkreises 8 des Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 geschliffen werden.An associated design of a voltage source inverter 2 with a counter and common mode filter 12 and 14 according to 1 is in 2 illustrated schematically. In this design form the network-side converter 6 a feed module 66 and the load-side converter 10 an inverter module 68 , The two filters 12 and 14 are structurally to a filter module 70 summarized. Thus the common mode filter 14 of the filter module 70 at the inverter module 68 can be connected through the inverter module 68 the two busbars DC + and DC- of the DC link 8th of the voltage source inverter 2 be sanded.

Die 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 mit einem Gegentakt-Filter 12 und einem Gleichtakt-Filter 14 nach der Erfindung. Dieser Spannungszwischenkreis-Umrichter 2 unterscheidet sich vom Spannungszwischenkreis-Umrichter 2 gemäß 1 dadurch, dass die stromkompensierte Drossel 52 des Gleichtakt-Filters 14 nun im Gleichspannungs-Zwischenkreis 8 des Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 angeordnet ist. Dadurch weist diese stromkompensierte Drossel 52 nur noch zwei Wicklungen 72 und 74 auf, die auf den gemeinsamen Kern 56 gewickelt sind. Diese Wicklungen 72 und 74 sind jeweils in einer Stromschiene DC+ und DC– angeordnet. Das heißt, jede Wicklung 72 bzw. 74 im Gleichspannungs-Zwischenkreis 8 ist mit einem Anschluss mit einem gleichspannungsseitigen Anschluss 22 bzw. 26 des netzseitigen Stromrichters 6 elektrisch leitend verknüpft. Der Sternpunkt 62 bzw. 64 des Kapazitätsnetzwerks 54 ist nicht mehr mit einem Punkt der Stromschiene DC+ bzw. DC– des Gleichspannungs-Zwischenkreises 8 verbunden, sondern mit dem Anschluss der Wicklung 72 bzw. 74, die elektrisch leitend mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss 22 bzw. 26 des netzseitigen Stromrichters 6 des Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 verbunden ist.The 3 shows a block diagram of a voltage source inverter 2 with a push-pull filter 12 and a common mode filter 14 according to the invention. This voltage source inverter 2 differs from the voltage source inverter 2 according to 1 in that the current-compensated choke 52 of the common mode filter 14 now in the DC link 8th of the voltage source inverter 2 is arranged. As a result, this current-compensated choke 52 only two windings left 72 and 74 on that on the common core 56 are wound. These windings 72 and 74 are each arranged in a busbar DC + and DC-. That is, every winding 72 respectively. 74 in the DC link 8th is with a connection with a DC-side connection 22 respectively. 26 of the line-side converter 6 electrically connected. The star point 62 respectively. 64 of the capacity network 54 is no longer with a point of the busbar DC + or DC- of the DC link 8th connected but with the connection of the winding 72 respectively. 74 , the electrically conductive with the DC-side connection 22 respectively. 26 of the line-side converter 6 of the voltage source inverter 2 connected is.

Durch diese Verlagerung der stromkompensierten Drossel 52 des Gleichtakt-Filters 14 in den Gleichspannungs-Zwischenkreis 8 eines Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 weist diese stromkompensierte Drossel 52 nur noch zwei Wicklungen 72 und 74 und den gemeinsamen Kern 56 auf. Da außerdem diese Wicklungen 72 und 74 nicht mehr mit einem erhöhten Strom belastet werden, sind diese Wicklungen 72 und 74 gegenüber den Wicklungen 58 der stromkompensierten Drossel 52 in der Ausführungsform nach 1 im Bauvolumen geringer. Somit ist die Baugröße der stromkompensierten Drossel 52 des Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 nach der Erfindung wesentlich verringert.By this shift of the current-compensated throttle 52 of the common mode filter 14 in the DC link 8th a voltage source inverter 2 has this current-compensated choke 52 only two windings left 72 and 74 and the common core 56 on. In addition, these windings 72 and 74 no longer be burdened with an increased current, these windings are 72 and 74 opposite the windings 58 the current-compensated choke 52 in the embodiment according to 1 less in construction volume. Thus, the size of the current-compensated choke 52 of the voltage source inverter 2 significantly reduced according to the invention.

Aus dieser Topologie des Spannungszwischenkreis-Umrichters folgt eine Aufbauform, die in der 4 näher dargestellt ist. Gemäß dieser 4 bildet der netzseitige Stromrichter 6 ein Einspeisemodul 66 und der lastseitige Stromrichter 10 ein Wechselrichtermodul 68. Die beiden Filter 12 und 14 sind wieder in einem Filtermodul 46 zusammengefasst, wobei die Filterkomponenten, Kapazitätsnetzwerk 54 und stromkompensierte Drossel 52 des Gleichtakt-Filters 14 räumlich getrennt im Filtermodul 76 angeordnet sind. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 müssen die Stromschienen DC+ und DC– des Gleichspannungs-zwischenkreises 8 nicht mehr durch das Wechselrichtermodul 68 geschliffen werden. Das heißt, das Wechselrichtermodul 68 weist wieder standardmäßig zwei gleichspannungsseitige Anschlüsse 24 und 28 und drei wechselspannungsseitige Anschlüsse 30, 32 und 34 auf.This topology of the voltage source inverter is followed by a design that is described in the 4 is shown in more detail. According to this 4 forms the network-side power converter 6 a feed module 66 and the load-side converter 10 an inverter module 68 , The two filters 12 and 14 are back in a filter module 46 summarized, with the filter components, capacity network 54 and current-compensated choke 52 of the common mode filter 14 spatially separated in the filter module 76 are arranged. Due to the inventive design of the voltage source inverter 2 must the busbars DC + and DC- of the DC intermediate circuit 8th no longer through the inverter module 68 be sanded. That is, the inverter module 68 again has two DC-side connections as standard 24 and 28 and three AC side ports 30 . 32 and 34 on.

Das Kapazitätsnetzwerk 54 kann anstelle von sechs Kondensatoren 60 auch nur drei Kondensatoren aufweisen. Diese sind dann elektrisch in Stern geschaltet. Der Sternpunkt dieser drei in Stern geschalteten Kondensatoren ist dann mit der Stromschiene DC+ oder DC– elektrisch leitend verbunden. Durch diese alternative Ausführungsform des Kapazitätsnetzwerks 54 des Gleichtakt-Filters 14 werden drei Kondensatoren eingespart.The capacity network 54 can instead of six capacitors 60 also have only three capacitors. These are then electrically connected in star. The star point of these three star-connected capacitors is then electrically connected to the busbar DC + or DC-. By this alternative embodiment of the capacity network 54 of the common mode filter 14 Three capacitors are saved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0682402 B1 [0002]
DE 102005031372 A1 [0006]

Claims

Voltage source inverter ( 2 ) with a mains and load side converter ( 6 . 10 ), the DC side by means of a DC link ( 8th ) are electrically connected and with a push-pull and common mode filter ( 12 . 14 ), where the common mode filter ( 14 ) a current-compensated choke ( 52 ) and a capacity network ( 54 ) whose star point ( 62 . 64 ) with one connection (DC +, DC-) of the DC link ( 8th ) are electrically conductively connected, wherein the current-compensated choke ( 52 ) of the common mode filter ( 14 ) in the DC link ( 8th ) and where the neutral point ( 62 . 64 ) of the capacity network ( 54 ) of the common mode filter ( 14 ) with a connection of a winding ( 72 . 74 ) of the current-compensated choke ( 52 ), each connected to a DC-side terminal ( 22 . 24 ) of the line-side converter ( 6 ) is linked.

Voltage source inverter ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the capacity network ( 54 ) three capacitors ( 60 ), which are electrically connected in star.

Voltage source inverter ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the capacity network ( 54 ) six capacitors ( 60 ), of which three are each electrically connected in star.

Voltage source inverter ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the push-pull filter ( 12 ) is muffled.

Voltage source inverter ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the current-compensated choke ( 52 ), the capacity network ( 54 ) and the push-pull filter ( 12 ) form a structural unit.