DE2257264A1 - Schaltungsanordnung fuer eine wechselrichteranordnung - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer eine wechselrichteranordnung

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Description

Schaltungsanordnung für eine Wechselrichteranordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine Wechselrichteranordnung, welche einen Verbraucher über mindestens ein Filter mit einer im wesentlichen' konstanten Ausgangswechselspannung speist.
Es ist üblich, die Ausgangsspannung einer Wechselrichteranordnung nicht direkt an den Verbraucher zu legen, sondern über Filter zu führen, welche auf die Grundschwingung abgestimmt sind und die höheren Oberschwingungen unterdrücken. Beispielsweise wird in der deutschen Patentanmeldung P 22 31 936.4 - ' VPA 72/3132 eine Wechselrichteranordnung vorgeschlagen, die aus zwei dreiphasigen Wechselrichtern und einer Übertragerschaltung besteht. Die Eingänge beider Wechselrichter werden von einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle gespeist. Ihre Ausgangsspan-, nungen werden in der Übertragerschaltung zu einer Gesamtaus-.gangsspannung zusammengesetzt. Im Steuergerät dieser Wecheelrichteranordnung ist ein einziges periodisches Synchronisiersignal vorhanden. Die Steuersignale für die Hauptventile des einen Wechselrichters werden um einen einstellbaren Steuerwinkel gegenüber dem Synchronisiersignal zeitlich vorverschoben. Die Steuersignale für die Hauptventile des anderen Wechselrichters werden dagegen um denselben Steuerwinke.l gegenüber dem Synchronisiersignal zeitlich zurückverschoben. Auf diese Weise erhält man zwei gegeneinander phasenverschobene Ausgangsspannungen gleicher Amplitude, die in der Übertragerschaltung zur Gesamtausgangsspannung zusammengesetzt werden. Es ist möglich, diese Wechselrichteranordnung mit einem Spannungsregelkreis zur Konstanthaltung der Gesamtausgangsspannung zu versehen. Durch
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gleichzeitige gegensinnige Verschiebung der Steuerwinkel mittels dieses Spannungsregelkreises kann die Gesamtausgangsspannung unabhängig von der Höhe der Eingangsgleichspannung konstant gehalten werden. Da nun diese Gesamtausgangsspannung einen besonders hohen Oberschwingungsgehalt aufweist, ist sie vor der Weitergabe an den Verbraucher durch Bandfilter zu filtern. Der Klirrfaktor der Ausgangswechselspannung nach den Bandfiltern sollte nicht größer als 5 i° sein.
Die dem Verbraucher vorgeschalteten Filter bekommen bei der vorgeschlagenen und bei anderen Wechselrichteranordnungen je nach Auslegung beim Auftreten von Laststößen in Abhängigkeit von deren Größe eine transiente Reaktanz. Mit anderen Worten: bei einem Laststoß wirkt im Filter vorübergehend eine Längsinduktivität, an welcher ein beträchtlicher Spannungsabfall auftritt. Die am Verbraucher liegende Ausgan.^swechselspannung wird dadurch in ihrer Grundschwingung verringert. Solche Hinbrüche der Ausgangswechselspannung können auch bei der bereits vorgeschlagenen Wechselrichteranordnung trotz des Spannungsregelkreises auftreten, da die Spannungsverstellung durch den Spannungsregler im allgemeinen nicht schnell genug ist. Span- * nungseinbrüche dieser Art sind in vielen Fällen höchst unerwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, welche imstande ist, kurzzeitige, auf die transiente Reaktanz des Filters bei Laststößen zurückzuführende Einbrüche der den Verbraucher speisende Ausgangswechselspannung zu kompensieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Gleichspannungseingang der Wechselrichteranordnung die Reihenschaltung aus einem Schalter und einem Speicherkondensator parallel geschaltet ist, und daß der Speicherkondensator mittels einer Hilfsgleichspannungsquelle auf eine Spannung aufladbar ist, welche höher ist als die Singangsgleichspannung der Wechselrichteranordnung und bei geschlossenem Schalter mit dersel-
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ben Polarität am Gleichspannungsei-ngang anliegt wie die .Eingangsgleichspannung.
Ein durch das Filter bewirkter Spannungseinbruch wird also durch eine höhere konstante Gleichspannung am Gleichspannungseingang der Wechselrichteranordnung kompensiert. Somit wird dem Filter während der Zuschaltung des Speicherkondensators nach dem Auftreten der Störung eine höhere Wechselspannung angeboten als zuvor.
Da die Spannung des Speicherkondensators stets konstant sein soll, muß die Höhe und Dauer des Laststoßes durch die Dauer der.Zuschaltung beherrscht werden. Dies geschieht zweckmäßigerweise durch ein löschbares Halbleiterventil, welches als Schalter vorgesehen ist. Insbesondere kann als Schalter eine Gleichstromstellerschaltung vorgesehen sein. Dabei ist es angebracht, den Löschkondensator der Glei.chstromstellerschaltung mittels eines Ladewiderstandes durch die Eingangsgleichspannung der Wechselrichteranordnung aufzuladen.
Welche Art von Schalter auch gewählt wird, in jedem Fall ist es angebracht, zur Begrenzung des Stromanstiegs im Schalter eine Sättigungsdrossel im Entladestromweg des Speicherkondensators anzuordnen. Bei Verwendung einer Gleichstromstellerschaltung kann diese in die Gleichstromstellerschaltung einbezogen.sein. Weiterhin kann mit der Reihenschaltung aus Schalter und Speicherkondensator ein Entkopplungsventil in Reihe geschaltet sein.
Prinzipiell kann zur Aufladung des Speicherkondensators eine besondere Hilfsspannungsquelle, z. B. eine Batterie, vorgesehen sein. Es ist jedoch für manche Anwendungsfälle einfacher, als Hilfsspannungsquelle: einen Gleichrichter vorzusehen, welcher über einen Transformator aus der Ausgangswechselspannung gespeist ist.
Es wurde bereits:angegeben, daß die Dauer der Zuschaltung des Speicherkondensators'sich nach der Höhe und der Dauer des Last-
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Stoßes richtet. In der Praxis wird man so vorgehen, daß die Einschaltdauer des Schalters in Abhängigkeit von der Höhe des Ausgangswechselstroms und der Differenz wischen Höhe der Ausgangswechselspannung und Eingangsgleichspannung der Wechselrichteranordnung gewählt wird. Der Einschaltzeitpunkt des Schalters kann vom Ausgangswechselstrom allein abgeleitet werden.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung läßt sich mit besonderem Vorteil bei der bereits eingangs erwähnten, in der deutschen Patentanmeldung P 22 31 936.4- VPA 72/3132 vorgeschlagenen Wechselrichteranordnung einsetzen.
Die Erfindung und eine Anzahl von Weiterbildungen werden im folgenden an-hind eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in Verbindung mit einer Wechselrichteranordnung der in der deutschen Patentanmeldung P 22 31 936.4 - VPA 72/3132 vorgeschlagenen Art,
Figur 2 den zeitlichen Verlauf der Wechselspannung am Eingang eines der in Figur 1 eingezeichneten Bandfilter, und
Figur 3 den zeitlichen Verlauf der Gleichspannung am Gleichspannungseingang der Wechselrichteranordnung bei Auftreten von Laststößen.
In Figur 1 ist eine Gleichspannungsquelle 2 dargestellt, welche über ein Glättungsglied, bestehend aus einer Glättungsdrossel 3 und einem Glättungskondensator 4, eine Wechselrichteranordnung speist, die beispielsweise für eine Datenverarbeitungsanlage bestimmt ist. Die Gleichspannungsquelle 2 liefert eine eingeprägte Gleichspannung u,, die unter Umständen auch veränderlich sein kann. Als Gleichspannungsquelle 2 kann außer einer Batterie auch ein steuerbarer Gleichrichter vorgesehen sein, dessen Gleichspannung u, einstellbar und gegebenenfalls mittels eines Spannungsregelkreises auf einem konstanten Wert festgehalten ist. Die am Glättungskondensator 4 liegende Eingangsgleichspannung für die im folgenden zu beschreibende Wechsel-
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riehteranordnung ist mit u. bezeichnet.
Die Wechselrichteranordnung umfaßt zwei steuerbare Wechselrichter 5 und 6, die eingangsseitig gemeinsam von der. Eingangsgleichspannung U1 gespeist werden, sowie eine Übertragerschaltung 7· Weiterhin ist ein Spannungsregelkreis vorgesehen. Diese Wechselrichteranordnung ist im einzelnen bereits in der deutschen Patentanmeldung P 22 31 936.4 - VPA 72/3132 vorgeschlagen worden. Sie kann für den Betrieb einer Datenverarbeitungsanlage vorgesehen sein.
Jeder dreiphasige Wechselrichter 5, 6 enthält in bekannter Weise sechs (nicht gezeigte) steuerbare Hauptventile in Drehstrombrückenschaltung. Als Hauptventile werden insbesondere Thyristoren eingesetzt. Jedem dieser Hauptventile ist dabei eine ^.nicht gezeigte) Rückarbeitsdiode antiparallel geschaltet. Die drei Ausgangs leitungen u, v., w bzw. u', v', w' der Wechselrichter 5 bzw. 6 führen in die Übertragersehaltung Ί, welche in der dargestellten Weise bevorzugt zwei Transformatoren 8, 9 gleichen Schaltungsaufbaus enthält. In der Übertragerschaltung 7 werden die Ausgangsspannungen beider Wechselrichter 5, 6 zu einer G-esamtausgangsspannung zusammengesetzt.
Der dargestellte Schaltungsaufbau der Transformatoren 8, 9 ist im Stande der Technik unter dem Namen Dz6-Schaltung bekannt. Danach sind die Primärwicklungen im Dreieck geschaltet. Jede Primärwicklung ist mit zwei Sekundärwicklungen auf einen Schenkel des betreffenden Transformators 8, 9 gewickelt. Jeweils zwei dieser Sekundärwicklungen benachbar /Schenkel sind in Reihe.geschaltet. Die sekundärseitige Verbindung der beiden Transformatoren 8, 9 ist so getroffen, daß die Reihenschaltung von zwei Sekundärwicklungen des einen Transformators 8 mit der entsprechenden Reihenschaltung des anderen Transformators 9 in Serie geschaltet ist. Der eine Endpunkt der dadurch gebildeten Serienschaltung, der jeweils im Transformator 8 liegt, ist an die Ausgangsklemme m gelegt und kann mit dieser geerdet sein; der andere Endpunkt der Serienschaltung führt jeweils an -eine
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r,s,t
der Ausgangsklemmen·. Die in der Übertragerschaltung 7 gebildete Gesamtausgangsspannung kann somit an den Ausgangsklemmen m ,-r, s , t
/abgegriffen werden.
Außer dieser bevorzugten Übetragerschaltung 7 lassen sich noch andere Transformatorschaltungen einsetzen, bei denen die Sekundärwicklungen einen auflösbaren Sternpunkt besitzen und somit in Serie schaltbar sind. Transformatorschaltungen, deren Sekundärwicklungen in Dreieck geschaltet sind, sollen also nicht verwendet werden. Beispielsweise können also auch zwei Transformatoren in der bekannten DzO-Schaltung eingesetzt werden.
Die durch die Ubertragerschaltung 7 zusammengesetzte Gesamtausgangsspannung besitzt einen hohen Oberschwingungsgehalt. Zur Unterdrückung dieser Oberschwingungen ist zwischen jede der Ausgangsklemmen r, s, t einerseits und die Ausgangskiemme m andererseits ein auf die Grundschwingung von z. B. 50 Hz abgestimmtes Bandfilter 10, 11 bzw. 12 geschaltet. Diese Bandfilter 10, 11, 12 sind alle in gleicher Weise aufgebaut; sie enthalten einen Serienschwinkreis und einen nachgeschalteten Parallelschwingkreis. Die Bandfilter 10, 11, 12 sorgen dafür, daß die höheren Harmonischen in der zusammengesetzten Gesamtausgangsspannung stets ohne nennenswerte Phasendrehung der Grundschwingung herausgefiltert werden.
Von den Ausgängen der Bandfilter 10, 11, 12 wird ein Drehstromnetz mit den Phasenleitern R, S, T und dem Nulleiter M versorgt, Dieses speist einen Drehstromverbraucher 13, z. B. eine Datenverarbeitungsanlage oder eine Anzahl von Drehstrommotoren, mit einer Ausgangswechselspannung u(M,R,S,T), die einen Klirrfaktor von weniger als 5 i° besitzt.
Zum Zünden aller Hauptventile beider Wechselrichter 5, 6 ist ein gemeinsames Steuergerät 14 vorgesehen. Die Steuerleitungen für den Wechselrichter 5 sind mit 15, die Steuerleitungen für den Wechselrichter 6 sind mit 16 bezeichnet.
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Das Steuergerät 14, das entsprechend dem Vorschlag in der deutschen Patentanmeldung P 22 31 936.4 - VPA 72/3132 aufgebaut sein kann, bildet ein periodisches analoges Synchronisiersignal, aus welchem in Abhängigkeit von einer von außen zugeführten Steuergleichspannung u die Steuersignale gleichermaßen für die Hauptventile des Wechselrichters 5 und für die Hauptventile des Wechselrichters 6 hergeleitet werden. Die Steuersignale für die Hauptventile des Wechselrichters 5 sind dabei um einen Steuerwinkel aL , der durch die Steuergleichspannung u eingestellt werden kann, gegenüber dem erwähnten Synchronisiersignal vorverschoben, und die Steuersignale für die Hauptventile des Wechselrichters 6 sind um denselben Steuerwinkel oL zurückverschoben. Zwischen den Zündzeitpunkten zweier entsprechender Hauptventile beider Wechselrichter 5, 6 liegt somit ein Zeitabschnitt 2 4/w, wobei w die gemeinsame Kreisfrequenz der Ausgangsspannungen beider Wechselrichter 5 und 6 ist. Die Frequenz f = w/27t beider Wechselrichter 5, 6 kann am Steuergerät 14 mittels einer von außen zugeführten Frequenzsteuerspannung uf fest eingestellt oder in Abhängigkeit von anderen Größen geführt werden.
Über die Steuergleichspannung u kann der Steuerwinkel oL verändert und damit der Betrag der Ausgangswechselspannung u(M, R,S,T) gestellt werden. Der Steuerwinkelei ist im allgemeinen proportional zur Steuergleichspannung u . Die Steuergleichspannung u, kann in Abhängigkeit von anderen Größen geführt oder in einem Regelkreis gebildet werden.
Mit der in Figur 1 dargestellten Wechselrichteranordnung mit Spannungsregelkreis' läßt sich die Ausgangswechselspannung u(M,R,S,T) am Eingang des Drehstromverbrauchers 13 konstant halten. Die Ausgangswechselspannung u(M,R,S,T) wird somit unabhängig von Schwankungen der Gleichspannungen u.. Im Spannungsregelkreis wird zunäcnst mittels eines Spannungswandlers 17 der gleichgerichtete Istwert der Ausgangswechselspannung zwischen den Phasenleitern R, S, T erfaßt. Dieser Istwert wird mit einem einstellbaren Spannungssollwert, der durch einen als Potentiometer dargestellten Sollwertgeber 18 vorgegeben ist, am Eingang
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eines Spannungsreglers 19 verglichen. Der Spannungsregler 19 gibt in Abhängigkeit von der Regelabweichung eine Steuergleichspannung u ab, welche dem Steuergerät 14 zugeführt wird. Somit wird der Steuerwinkel oi. in Abhängigkeit von der Ausgangswechselspannung u(M,R,S,T) geführt. Nach Auftreten eines von dem eingestellten Spannungssollwert abweichenden Istwerts der Ausgangswechselspannung u(M,R,S,T) wird diese solange über den Steuerwinkel<L nachgeregelt, bis der eingestellte Spannungssollwert wieder erreicht ist.
Es hat sich nun gezeigt, daß der dargestellte Spannungsregelkreis wegen der Verwendung der Bandfilter 10, 11, 12 nicht schnell genug ist, um eine Konstanthaltung der Ausgangswechselspannung u(M,R,S,T) in jedem Betriebsfall zu gewährleisten. Bei Laststößen am Drehstromverbraucher 13 bekommen die Bandfilter 10, 11, 12 in Abhängigkeit von der Größe dieser Laststöße eine transiente Reaktanz. Mit anderen Worten: Bei einem Laststoß wirkt beispielsweise das Bandfilter 10 vorübergehend als ein bezüglich der Grundschwingung beträchtlicher induktiver Widerstand, welcher im Phasenleiter R angeordnet ist. Dadurch verringert sich für einige Zeit die Ausgangswechselspannung zwischen dem Phasenleiter R und dem Nulleiter M. Entsprechend treten auch in den Phasenleitern S und T kurzzeitig induktive Widerstände auf, die zu einer Spannungsverringerung am Drehstromverbraucher 13 führen. Nach einiger Zeit verschwindet dieser Einbruch der Ausgangswechselspannung u(M,R,S,T) zwar wieder; er kann jedoch bei manchen Drehstromverbrauchern, z.B. bei einer Datenverarbeitungsanlage, zu Störungen im Betriebsablauf führen.
Um bei einem Laststoß diesen Spannungseinbruch zu vermeiden, sind nach Figur 1 ein Schalter 20 und ein Speicherkondensator 21 vorgesehen, welche miteinander in Reihe geschaltet und dem Gleichspannungseingang der Wechselrichter 5, b parallel geschaltet sind.
Der Speicherkondensator 21 wird mittels einer an sich beliebigen, an seine Klemmen 22, 23 geschalteten Hilfsgleichspannungs-
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quelle auf eine konstante Spannung U2 aufgeladen. Die Polarität der Spannung u? am Speicherkondensator 21 ist so gewählt, daß die Spannung Up nach Schließen des Schalters 20 mit derselben Polarität am Eingang der Wechselrichter 5, 6 liegt wie die Eingangsgleichspannung U1. Die Spannung Up ist größer als die Eingangsgleichspannung U1. Die Spannungsdifferenz Au = Up - u. errechnet sich dabei nach der Gleichung
aus dem gewünschten, über dem Schalter 20 fließenden Entladestrom I, der Kapazität C des Speicherkondensators 21 und aus der gewünschten Ehtladezeit Ät. Beispielsweise ergibt sich daraus bei einem gewünschten Entladestrom von I = 200 A, einer Kapazität C = 50 mF und einer gewünschten Entladezeit At = 10 ms eine Spannungsdifferenz Au = 40 V.
Man kann eine besondere Hilfsgleichspannungsquelle einsparen, wenn man den Speicherkondensator 21 mit Hilfe der konstant gehaltenen Ausgangswechselspannung u(M,R,S,T) auflädt. Nach Figur 1 wird dazu ein Drehstromtransformator 24 primärseitig mit der Ausgangswechselspannung u(M,R,S,T) gespeist. Ein ungesteuerter Gleichrichter 25 richtet die hochtransformierte Ausgangsspannung des Drehstromtransformators 24 gleich und versorgt über eine G-lättungs induktivität 26 die Klemmen 22, 23 des Speicherkondensators 21.
Um eine Beeinflussung der GIeichspannungsquelle 2 durch den Speicherkondensator 21 während des Entladevorganges zu verhindern, ist eine in Flußrichtung des Versorgungsgleichstrom gepolte Diode 27 in die positive Verbindungsleitung zwischen der Anschlußstelle des Glättungskondensators 4 und der Anschlußstelle der Reihenschaltung aus Schalter 20 und Speicherkondensator 21 eingeschaltet. Die Diode 27 könnte auch an entsprechender Stelle der negativen Verbindungsleitung eingeschaltet sein.
Als. Schalter 20 wird bevorzugt ein löschbares Halbleiterventil, im vorliegenden Fall eine G-Ie ichs troms tellerschaltung mit einem steuerbaren Hauptventil 28, verwendet. Im Stande der Technik
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sind Gleichstromstellerschal turigen verschiedener Ausgestaltung bekannt. Eine bevorzugte Ausführungsform wird z. B. in der deutschen Patentschrift 1 242 289 beschrieben.
Nach Figur 1 ist im Entladestromweg des Speicherkondensators 21, also in Reihe mit dem Hauptventil 28, eine Sättigungsdrossel 29 geschaltet. Diese ist erforderlich, um nach dem Zünden des Hauptventils 28 die Anstiegsgeschwindigkeit des Entladestroms zu begrenzen und somit das Hauptventil 28 zu schützen. Die Sättigungsdrossel 29 kann abweichend von der Darstellung an einer beliebigen Stelle des Entladestromweges liegen. Im vorliegenden Fall ist die Sättigungsdrossel 29 jedoch in die Gleichstromstellerschaltung einbezogen; parallel zur Reihenschaltung von Hauptventil 28 und Sättigungsdrossel 29 liegt eine Serienschaltung, die aus dem Löschkondensator 30» dem steuerbaren Löschventil 31 und der Löschdrossel 32 besteht, sowie ein in Gegenrichtung zum Hauptventil 28 gepoltes ungesteuertes Rückschwingventil 33. Die Reihenschaltung von Löschventil 31 und Löschdrossel 32 ist durch ein ungesteuertes Umladeventil 34 überbrückt, welches in Gegenrichtung zum Löschventii 31 gepolt ist.
Zwischen der negativen Verbindungsleitung von Gleichspannungsquelle und Wechselrichteranordnung und der Verbindungsstelle 35 der Serienschaltung 32, 31, 30 mit der Reihenschaltung 29, 28 liegt ein Ladewiderstand 36. Über diesen Ladewiderstand 36 wird der Löschkondensator 30 bei gezündetem Löschventil 31 mit der eingezeichneten Polarität auf die Spannung u~ des Speicherkondensators 21 aufgeladen. Beim Zünden des Hauptventils 28 wird der Löschkondensator 30 in bekannter Weise umgeladen, und durch Zünden des Löschventils 31 kann das Hauptventil 28 wieder gelöscht werden.
Es ist sehr zweckmäßig, zwischen die positive Verbindungsleitung und die Verbindungsstelle 35 ein ungesteuertes Entkopplungsventil 37 zu schalten. Dieses ist in Richtung des Hauptventils 28 zu polen. Das Entkopplungsventil 37 verhindert einen dauernden Stromfluß durch den Ladewiderstand 36 infolge der Eingangsgleichspannung U1 . ι >
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Bei einem Laststöß am Verbraucher 13 wird der Schalter 20 mittels eines Zündgefäts 38 geschlossen, so daß nun an Stelle der Eingangsgleichspannung u. die Spannung Up des Speicherkondensators 21 am Gleichspannungseingang der Wechselrichteranordnung
5, 6, 7 liegt. Ohne wesentliche Verzögerung wird dadurch die Gesamtausgangsspannung am Ausgang der Übertragerschaltung 7 und damit auch die Ausgangsspannung u(M,R,S,T) am Ausgang der ' Bandfilter 1Ö, 11, 12 angehoben. Somit wird der Spannungseinbruch, der sich infolge der transienteri Reaktanz ergeben"würde, kompensiert. Der Wirkungsablauf" ist in den Figuren 2 und 3 verdeutlicht.
In Figur 2 ist mit dünnem Kurvenzug als Beispiel die Spannung u(m,r) vor dem Bandfilter 10 in Abhängigkeit von der Zeit t aufgetragen. Diese Spannung u(m,r) kommt durch Überlagerung der Spannungen der Teilwicklungen der Übertragerschaltung 7 zustande und ist stark obers chwingung'shal tig. Der dünn eingezeichnete Kurvenzug ergibt sich, wenn am Gl eichs.pannungs eingang der Wechselrichteranordnung 5, 6, 7 die niedrigere' Eingangsgleichspannung u. liegt. Der d ick ausgezogene Kurvenzug kennzeichnet die höhere Spannung u(m,r), wenn zu den Zündzeitpunkten t.., t,", t[- entsprechend Figur 5 das Haupt ventil 28 gezündet wird und jeweils bis zum Löschzeitpunkt tp, t, bzw. t^ (Züaden des Löschventils 31) am Eingang der Wechselrichteranordnung 5,,
6, 7 die Spannung Up des Speicherkondensators 2'ΐ anliegt.
Aus Figur 2 ergibt sich, daß- die'Einsehaltdauer (tp - t..), (t. - t,)' bzw. (tg - "t.p-) des Schalters 20 veränderlDar ist* Sie wird- in Abhängigkeit'vom Laststoß eingestellt. Die Zündzeitpunkte t^, t^,, tp. des Hauptventils 28 werden mittels des Zündgerätes-38 vorzugsweise vom Laststrom abgeleitet. Zur Erfassung des Laststroms sind Stromwandler 39 vorgesehen, die an das Zündgerät 38 angeschlossen sind. Die Steuerelektrode des Hauptventils 28 ist über eine· Zündleitung mit dem Zündgerät 38 verbunden.. Weiterhin kann im Zündgerät 38 eine Änderung de"s quasi—stationären Zustands-sowohl des Laststroms als auch der Lastspannung- erfaßt und in eiiie- entsprechende Einschaltdauer des Schalter :20 umgesetzt werden. Zum Ausschalten des Sclialters20, d.h. zum Zünden ■
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des Löschventils 31, ist dessen Steuerelektrode über eine weitere Zündleitung mit dem Zündgerät 38 verbunden. Die Einschaltdauer hängt dabei von der Änderung des Laststroms während des Laststoßes in dem Sinne ab, daß eine Erhöhung des Laststroms zu einer Verlängerung der Einschaltdauer führt. Sie wird insbesondere durch die Differenz zwischen Höhe der Ausgangswechselspannung und Eingangsgleichspannung U1 der Wechselrichteranordnung bestimmt. Das Zündgerät dient somit einem doppelten Zweck: Es bestimmt beim Auftreten eines Laststoßes den Zuschaltzeitpunkt des Speicherkondensators 21 und ermittelt die richtige Zuschaltdauer.
11 Patentansprüche
3 Figuren
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Claims (11)

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1. !Schaltungsanordnung für eine Wechselrichteranordnung, welche
einen Verbraucher über mindestens ein Filter mit einer im wesentlichen konstanten Ausgangswechselspannung speist, dadurch gekennzeichnet, daß dem G-Ieichspannungseingang der Wechselrichteranordnung (5, 6, 7) die Reihenschaltung aus einem Schalter (20) und einem Speicherkondensator (21) parallel geschaltet ist, und daß der Speicherkondensator (21) mittels einer Hilfsgleichspannungsquelle auf eine Spannung (up) aufladbar ist, welche höher ist als die Eingangsgleichspannung (U1) der Wechselrichteranordnung (5, 6, 7) und bei geschlossenem Schalter (20) mit derselben Polarität am Gleichspannungseingang anliegt wie die Eingangsgleichspannung (U1).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter (20) ein löschbares Halbleiterventil vorgesehen ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter (20) eineGleichstromstellerschaltung vorgesehen ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkondensator (30) der Gleichstromstellerschaltung mittels eines Ladewiderstands (36) durch die Eingangsgleichspannung (U1) der Wechselrichteranordnung (5> 6> 7) aufladbar ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Stromstiegs im Schalter (20) eine Sättigungsdrossel (29) im Entladestromweg des Speicherkondensators (21) vorgesehen ist.
6.. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sättigungsdrossel (29) in die Gleichstromstellerschaltung einbezogen ist.
409823/0494 -H-
ORlGiNAL !MSPECTED
??57264
-H- VPA 72/3281
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Reihenschaltung aus Schalter (20) und Speicherkondensator (21) ein Entkopplungsventil (37) in Reihe geschaltet ist.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsspannungsquelle zur Aufladung des Speicherkondensators (21) ein Gleichrichter (25) vorgesehen ist, welcher über einen Transformator (24) aus der Ausgangswechselspannung (u(M,R,S,T)) gespeist ist.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltdauer (t~ - t.) des Schalters (20) in Abhängigkeit von der Höhe des Ausgangswechselstroms (IR, I3, IT) gewählt ist.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltzeitpunkt (t.., t,y tr) des Schalters (20) vom Ausgangswechselstrom (Ι^,,Ι-, I7,) abgeleitet ist.
11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ihre Verwendung bei einer Wechselrichteranordnung mit zwei steuerbaren Wechselrichtern (5, 6), deren Ausgangsspannungen bezüglich eines Synchronisiersignals um denselben Phasenwinkel zeitlich vor- bzw. zurückverschoben sind und in einer Übertragsschaltung (7) zu einer Gesamtausgangsspannung überlagert sind, welche über Filter (10, 11, 12) dem Verbraucher (13) zugeführt ist.
ORIGINAL INSPECTED
Leerse ite
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