"Selbstgeführter Pulsweehselriehter" IV a@,@ Die Erfindung
bezieht sich auf einen selbstgeführten Puls® *echselriehter mit einem Freilaufkreis
in jeder Phaea, bei dem
in an sich bekannter Weise
die steuerbaren Ventile durch einen
Kondensatoratromstoß gelöscht werden.
Das Problem, aus einer Gleichspannung eine Wachsalm oder
Drehspannung
veränderlicher Frequenz und veränderlicher Spannung zu machen, hat
im Laufe der Zeit immer größere praktische Bedeutung erlangt, beispisleweiae
für die Speisung kollektorloser, in der Drehzahl steuerbarer Motoren
aus einer konstanten Gleichspannungsquelle. Verlangt wird in diesen
Fällen ein selbstgeführter Wechselrichter, d.h. ein Wechselrichter,
der nicht auf
eine schon vorhandene Wechselspannung arbeitet, sondern
diese aus
sich äelbat heraus erzeugen muße Derartige Wschselrichter
sind verwirklicht worden mit Hilfe von. 'atrons, Transistoren oder
gesteuerten
Halbleiterzellen, wobei. die Kommu.tierung durch Kondensatoren sichergestellt
wurde. Handelt es sich um Verbraucher
seit induktiver Stromkomponente,
so hat man parallel zu den
Weehselrichterventilen antiparallele Ventile
geschaltet, welche
vorübergehende Riick"eferung von Strom
in die Gleichstromquelle ermöglichen.
Zu besonders günstigen
Wechselrichteranordnungen gelangt man, wenn man den Kommutierungsvorgang unabhängig
von dem Zustand des Verbrauchernetzes maeht,was beispielsweise dadurch verwirklicht
werden kann,daß zwischen dem Jechselstromverbraucher und diC Wechselstromventile
Sperrventile eingeschaltet werden.Stattdessen kann man auch als Phasenventile steuerbare
Halbleiterzellen ver® wenden,die durch Kondensatorstöße löschbar gemacht sind.Ein
sol® cher,schon bekannter Wechselrichter ist in Fig.1 angedeutetoEs handelt sich
hier um einen dreiphasigen Wechselrichter in Brücken achaltung,der aus einer Gleichstromquelle
U9 einen motor M speist. 1- bis 6 sind die Phasenventile des 4chselrichters,die
sowohl durch einen Gitterimpuls gezündet,als auch durch einen anderen Impulsbeispielsweise
durch Kondensatorstöße, gelöscht werden können. Ein. aus den ungesteuerten Zellen
7 bis 12 bestehender Gleichrichter arbeitet von ,Lcr erzeugten Drehspannung
auf die Spannung U9 zurückoUm die Frequenz der erzeugten Drehspannung zu ändern,
wird man den Rhythmus der Zünd und Lösch= impulse der Ventile 1 bis 6 entsprechend
wähleneDabei. ergibt sich eine Drehspannung von rechteckigem Verlauf während der
Halbwelle, wobei die Amplitude der Drehspannung gleich U9 istoWill man bei abnehmender
Frequenz dem Motor eine entsprechende kleinere Spannung zuführen,so kann man die
Ventile 1 bis 6 jeweils während ihrer 120o Brenndauer nicht dauernd einschalten,sondern
nach dem Prinzip der Pulsregelung nur mit einem bestimmten veränderlichen Einachaltverhältnis.Auf
diese Weise überlagert sich der erzeugten
Frequenz f des Drehstromes
eine Pulsfrequenz fo£welche wesent® lieh höher ist und infolgedessen durch einen
aus L und 0 bestehenden Tiefpaß vom Verbraucher M abgeriegelt werden kann."Self-commutated Pulsweehselriehter" IV a @, @ The invention relates to a self-commutated au f * Puls® echselriehter the controllable valves are deleted by a Kondensatoratromstoß with a free-wheeling circuit in each Phaea, in which in manner known per se. The problem, to make a direct voltage a Wachsalm or three-phase voltage of variable frequency and variable voltage, obtained in the course of time more and more practical significance, beispisleweiae for feeding brushless, controllable in speed motors from a constant DC voltage source. Is required in these cases, a self-commutated inverter, ie an inverter, which does not work on an existing AC voltage, but this äelbat by itself produce leisure Such Wschselrichter have been realized with the help of. 'atrons, transistors or controlled semiconductor cells, where. the commutation was ensured by capacitors. If it is consumer since inductive current component, one has connected in parallel with the Weehselrichterventilen antiparallel valves which temporary Riick enable "eferung current to the DC power source. Particularly favorable inverter arrangements can be reached when cutting the commutation operation irrespective of the state of the consumer network This can be achieved, for example, by switching on shut-off valves between the AC load and the AC valves. Instead, controllable semiconductor cells can also be used as phase valves, which can be erased by capacitor surges. Such an inverter, which is already known, is shown in Fig. This is a three-phase inverter in a bridge circuit, which feeds a motor M from a direct current source U9. 1- to 6 are the phase valves of the 4-axis converter, which are ignited by a grid pulse as well as by another Impulse can be deleted, for example, by capacitor surges. A. The rectifier consisting of the uncontrolled cells 7 to 12 works from the three-phase voltage generated Lcr back to the voltage U9.To change the frequency of the three-phase voltage generated, the rhythm of the ignition and extinguishing pulses of valves 1 to 6 is selected accordingly. the result is a three-phase voltage with a rectangular profile during the half-wave, the amplitude of the three-phase voltage being equal to U9. If you want to supply a correspondingly lower voltage to the motor with decreasing frequency, you can not switch on valves 1 to 6 continuously during their 120o burning time, but afterwards the principle of pulse control only with a certain variable single duty ratio. In this way, the generated frequency f of the three-phase current is superimposed on a pulse frequency fo £ which is significantly higher and can consequently be cut off from consumer M by a low-pass filter consisting of L and 0.
Die in Fig. 1 angedeuteten Reaktanzen 13 bis 18 sind erforderlich,
um das Abfließen der Kondensatorlöschstöße in das Drehstromnetz zu verhindern. Sie
sind so klein,daß sie keinen wesent-
liehen Blindwiderstand für die Grundfrequenz
f bedeuten. Wie Fig. erkennen läßt, braucht man für eine dreiphasige Brückenschaltung
sechs löschbare Ventile 1 bis 60 Bei dem in Figo 1 dargestellten rrecnselrichter
hat jedes der Ventile 1 bis 6 einen an sich bekannten Löschkreis,degsen-xesentlichstes
Kennzeichen in einem Kondensator besteht. Seine Ladung ' stellt den Stromstoss zur
Löschung der Starkstromventile bereit. Bei dieser Anordnung sind demzufolge sechs
Löschkreise vorzusehen. Das bedeutet einen erheblichen Aufwand. Es sind weiterhin
auch bereits-Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen eine gemeinsame Löschschaltung
für sämtliche Ventile vorgesehen wurde. Der Nachteil dieser AnordnunGen besteht
jedoch daring daß die Ladung des Löschkondensators sich jeweils immer auf zwei zu
unterbrechende steuerbare Starkstromventile aufteilt. Das liegt darin begründetfdaß
der Löschstromstoß den zu löschenden Ventilen über den Hauptstromkreis zugeführt
wurde. Die Erfindung betrifft einen selbstgeführten Pulswechselrichter mit einem
Freilaufkreis in jeder Phase,bei dem in an sich bekannter Weise die steuerbaren
Ventile durch einen Kondensatorstrcmetoß
gelöscht werden. Erfindungsgemäß
wird der Löschstromstoß für die steuerbaren Ventile über den jeder Phase entsprechen
den Freilaufkreis zugeführt. An Hand einer Zeichnung sei ein schematisches
AusfUhrungs-
beispiel der Erfindung dargestellt. Die Fig.
2 zeigt einen selbstgeführten Pulswechselrichter mit wechselseitiger
Kondensatorlö-
schung der Haupttrioden über die Freilaufdioden. Es bedeutet
21
eine Gleichstromquelle, die über Haupttrioden 26127,28 und 29.30,
31 eine Belastung 34, beispielsweise einen Asynchronniotor,speist.
Es sind weiterhin an sich bekannte Freilaufdioden 32 in
jeder
Phase vorgesehen. Der bei diesem Wechselrichter vorgesehene Löschkreis
besteht aus den Löschtrioden 24.,24b und 25.;25b. Weiter gehört dazu auch noch der
Löschkondensator 23. Die Löschtrioden sind derart angeschlossen,daß für sämtliche
steuerbaren Ventil-
gruppen die eine aus den vorstehend genannten Elementen
24.,24b, 25ä,25b und 23 bestehende Löschschaltung ausreicht. Die Zeich-
nung
läßt weiterhin Kommutierungadrosseln 22 mit Abachneidern erkennen. Bei der vorstehend
beschriebenen, durch die Zeichnung sinn-
bildlich dargestellten
Anordnung erfolgt eine wechselseitige Iäöschung nur einer Haupttriodengruppe
26,27928 oder 29930,32 über den Löschkondensator und die Löschtrioden 24.,24b
öder 25.,25b. Dabei wird der Löschstromstoß den Haupttrioden über
die zugehö-
rigen Freilaufdioden zugeführt. Der Vorteil der vorstehend beschriebenen
Anordnung besteht darin,daß die volle Spannung des Löschkondensators
23 für die
Löschung zur Verfügung steht. Es sind beispielsweise
keine Stützkondensatoren parallel zur Last erforderlich. Stellt, wie bereits" angedeutet,
die Last einen Antriebsmotor dar, ®o ist durch die Schaltung im Fahrbetrieb ohne
besondere Massnahmen ein Arbeiten der Last über den Freiiaufkreie-möglich, da immer
nur abwechselnd eine der beiden arbeitenden Haupttrioden gelöscht wird. In dieser
Polge läßt sich die Arbeitsfrequenz der steuerbaren Halbleiterelemente herabsetzen.,
und es verringern sich die Verluste. Im Bremsbetrieb kann die ßteuerung
so ausgelegt werden,daß beide arbeitenden Haupttrioden nacheinander gelöscht
werden. In der Fig. 3 ist die vorstehend beschriebene-Schaltung dahingehend abgewandelt
wordensdaß für jede Triodengruppe 26.27928 oder 29'30,3'1 eine besondere Löschschaltung
35 bezw. 36 vorgesehen ist, Es kann die Auswahl des zur Löschung vorgesehenen Löschkreises
dann in Abhängigkeit von der Strombelastung in je-der der beiden Ventilgruppen
erfolgen. Es müssen dann zwei Löschkondensatoren 23a und 23b vorgesehen werden.
Die in der Zeichnung dargestellten Sperrdrosseln 33 erleichtern die Löschung der
Haupttriaden.The indicated in Fig. 1 reactances 13-1 8 are required to make the flow of the extinguishing capacitor to prevent collisions in the three-phase network. They are so small that they do not mean any substantial reactance for the fundamental frequency f. As can be seen in the figure, six erasable valves 1 to 60 are required for a three-phase bridge circuit. Its charge 'provides the power surge to extinguish the high-voltage valves. With this arrangement, six extinguishing circuits are to be provided. That means a lot of effort. Arrangements have also already been proposed in which a common extinguishing circuit was provided for all valves. The disadvantage of this arrangement, however, is that the charge of the quenching capacitor is always divided between two controllable high-voltage valves to be interrupted. The reason for this is that the extinguishing current surge was supplied to the valves to be extinguished via the main circuit. The invention relates to a self-commutated pulse-controlled inverter with a freewheeling circuit in each phase, in which the controllable valves are extinguished in a manner known per se by a capacitor surge. According to the invention, the extinguishing current surge for the controllable valves is fed to the freewheeling circuit via the corresponding phase. Of a drawing is a schematic AusfUhrungs- the invention example shown. Fig. 2 shows a self-commutated pulse-controlled inverter with mutual Kondensatorlö- research of Haupttrioden via the freewheeling diodes. 21 means a direct current source which feeds a load 34, for example an asynchronous motor, via main triodes 26127,28 and 29.30,31. Freewheeling diodes 32 known per se are also provided in each phase. The quenching circuit provided for this inverter consists of the quenching diodes 24, 24b and 25; 25b. This also includes the quenching capacitor 23. The quenching triodes are connected in such a way that the one quenching circuit consisting of the aforementioned elements 24, 24b, 25a, 25b and 23 is sufficient for all controllable valve groups. The drawing also shows commutation chokes 22 with trimmers. In the above, by the drawing-inverted arrangement shown mutatis occurs a mutual Iäöschung only one Haupttriodengruppe 26.27928 or 29930.32 about the turn-off capacitor and the Löschtrioden 24, 24b barren 25, 25b. Here, the erasing current surge is supplied to the Haupttrioden on zugehö- engined freewheeling diodes. The advantage of the arrangement described above is that the full voltage of the quenching capacitor 23 is available for quenching. For example, no backup capacitors are required in parallel with the load. If, as already "indicated, the load represents a drive motor, the switching during driving operation enables the load to work over the free circles without any special measures, since only one of the two working main triodes is extinguished alternately. In this pole the operating frequency of the controllable semiconductor elements decrease., and the losses decrease. In the braking mode the control can be designed so that both working main triodes are deleted one after the other. In FIG 26.27928 or 29'30,3'1 a special extinguishing circuit 35 or 36 is provided, The selection of the extinguishing circuit provided for extinction can then be made depending on the current load in each of the two valve groups 23b The blocking throttles 33 shown in the drawing are identical tern the deletion of the main triads.