DE2541701C3 - Einrichtung zur Erfassung von Kommutierungsstörungen bei einem Wechselrichter - Google Patents
Einrichtung zur Erfassung von Kommutierungsstörungen bei einem WechselrichterInfo
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Description
60
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erfassung von Kommutierungsstörungen bei einem
Wechselrichter mit Thyristoren in Brückenschaltung, dessen Wechselstromausgänge mit einem Schwingkreis
und dessen Gleichstromeingänge über einen Gleithstromzwischenkreis
mit Glättungsdrossel und einen steuerbaren Gleichrichter mit einer Wechselspannungsquelle
verbunden sind, wobei ein Spannungsfühler zur Erfassung der Schwingkreisspannung und ein Stromfühler
zur Erfassung des Wechselrichterausgangsstromes angeordnet sind, denen eine Auswerteschaltung nachgeschaltet
ist, deren Ausgang mit dem Steuersatz für die Thyristoren des Wechselrichters verbunden ist und die
mit einem Triggerimpuls vor jedem Nulldurchgang der Schwingkreisspannung einen Zündzeitpunkt für Thyristoren
diagonaler Brückenzweige des Wechselrichters bestimmt, dessen Lage von der Kommutierzeit des
Wechselrichters und der Schonzeit der Thyristoren abhängt.
Ein solcher Umrichter ist aus der DE-OS 20 08 239 bekannt. Dort ist ein Wechselrichter mit einem
Parallelschwingkreis als Last, ein sogenannter Parallelschwingkreisumrichter beschrieben. Umrichter mit
einem Schwingkreis als Last sind im eingeschwungenen
Zustand laslgeführt und die Abreitsfrequenz des
Wechselrichters wird von der Resonanzfrequenz des Schwingkreises bestimmt Der Strom geht dabei in
direkter Kommutierung von einem Brückenzweig des Wechselrichters auf den nachfolgend stromführenden
über, wobei die Kommutierungsblindleistung vom Kondensator des Parallelschwingkreises zur Verfügung
gestellt wird. Beim bekannten Umrichter werden die Thyristoren diagonaler Brückenzweige stets um eine
Zeitspanne vor dem Nulldurchgang der Schwingkreisspannung gezündet, die von der Kommutierzeit des
Wechselrichters und der Schonzeit der Thyristoren bestimmt ist. Man erreicht damit eine hohe Betriebssicherheit
des Umrichters. Falls bei solchen Umrichtern jedoch die Schwingkreisspannung zur Kommutierung
nicht ausreicht, oder Thyristoren eines Brückenzweiges ausfallen, kann es zu Kommutierungskurzschlüssen
kommen, die zu einer Zerstörung von Thyristoren und damit zu Betriebsausfällen führen können. Zur Erfassung
von Kommutierungskiirzschlüssen oder der
bestehenden Gefahr solcher Kuri-.rhlüsse sind verschiedene
Möglichkeiten bekanntgeworden.
Aus der DE-PS 9 72 189 ist eine Einrichtung zum Messen des Löschwinkels (Zeit vom Verlöschen einer
Anode bis zur Wiederkehr positiver Sperrspannung) bei gittergesteuerten Gasentladungsstrecken einer Hochspannungsgleichstromübertragung
bekannt, bei der die Primärwicklungen von Wechselstromwandlern in die Stromkreise auf der Primär- oder Sekundärseite des
Wechselrichtertransformators geschaltet sind und das Bürdengleichgewicht auf der Sekundärseite der Wechselstromwandler
durch das Zünden von Gasentladungsstrecken durch synchron erzeugte Zusatzspannungen
gestört wird, wodurch Meßkreise beaufschlagt werden. Die Beaufschlagung endet in jeder Periode dann jeweils
mit dem Verlöschen des betreffenden Ventilzweiges. Die Dauer der so erzeugten Meßspannungen ist ein
Maß für den Löschwinkel. Die Einrichtung kann u.a. dazu eingesetzt werden, bei Unterschreiten des
Löschwinkelminimums auf der Gleichstromseite des Wechselrichters ein Kurzschlußventil zu zünden, das
den Wechselrichterstrom übernimmt. Diese bekannte Einrichtung erfordert einen hohen schaltungstechnischen
Aufwand, weil für jedes Paar von Brückenzwcigen eine separate derartige Einrichtung mit synchroner
Erzeugung einer Zusatzspannung und mit Gasentladungsröhre nötig ist.
Aus der DEOS 20 55 265 ist eine Überwachungsein
richtung für einen Wechselrichter bekannt, durch die die gleichzeitig»; Leitfähigkeit von den in Serie verbundenen
Thyristoren eines Brückenzweigpaares erfaßbar ist,
4m einen Kommutierungskurzschluß festzustellen. Die
Überwachungseinrichtung weist eine Abtasteinheit auf, die — wenn ein in Serie liegendes Zweigpaar einer
Wechselrichterbrücke gleichzeitig leitend ist — Signale an eine nachgeordnete logische Auswerteschaltung
abgibt, wodurch eine Unterbrechung der Gleichspannungszufuhr zum Wechselrichter ausgelöst wird. Die
Abtasteinhcii umfaßt entweder eine Drossel und einen zugehörigen parallelliegenden Impulsübertrager in
jedem einzelnen Ventilzweig oder pro Ventilzweigpaar kompliziert aufgebaute Impulsübertrager mit Primär-,
Sekundär- und Tertiärwicklung, wobei zur Speisung der Primärwicklungen ein Impulsgenerator vorzusehen ist
und die Sekundärwicklung durch Dioden oder Transistoren überbrückbar ist. Diese Ülberwachungseinrichtung
erfaßt einen Kommutierungskurzschluß erst nach seiner Ausbildung mit einem unverhältnismäßig hohen
Aufwand.
Weiterhin ist aus der DE-AS 20 00 422 ein Verfahren und eine Einrichtung um Schulz von Thyristoren
bekannt, die jeweils in Reihe und/oder parallel in einem
von mehreren Zweigen geschaltet sind. Sechs derartige, jeweils aus mehreren Thyristoren bestehende Stromrichterventile
sind zu einer Drehstrombrückenschaltung für einen Stromrichter hoher Leistung verbunden, der
Energie aus einem Gleichstromnetz über einen Stromrichtertransformator in Sternschaltung in ein Mehrphasen-Wechselstromnetz
einspeist. Wegen d2r Streuung im Ausschaltverhalten der jeweils ein Stromrichterventil
bildenden Thyristoren besteht dabei die Gefahr, daß bei einem Kommutierungsvorgang nur ein Teil der
Thyristoren den vollen Sperrzustand erreicht, so daß die verbleibenden, nicht sperrenden Thyristoren durch
Überlastung zerstört werden. Für dieses Verfahren werden auf der Sekundärseite des Stromrichtertransformators
die Leiterspannungen sowie auf der Primärseite des Stromrichtertransformators durch Stromwandler
die Strangströme erfaßt und einer Schutzschaltung zugeführt. Die zur Kommutierung der Stromrichterventile
notwendige Spannung wird dem Mehrphasen-Wechselstromnetz entnommen. Geht das Ausgangssignal
eines Stromwandlers im Rahmen eines Kommutierungszyklus auf Null zurück, wird eine monostabile
Kippstufe angestoßen, deren Ausgangssignal in seiner Dauer so bemessen ist, daß es der Schonzeit eines
Stromrichterventils entspricht. Fällt der Nulldurchgarig der zu diesem Konimutierungsvorgang gehörigen
verketteten Spannung des Mehrphasen-Wechselstromnetzes beim Übergang zu positiver Spannung in das
Schonzeitintcrvall, werden alle Thyristoren des an sich zu löschenden Stromrichterventils erneut gezündet.
Somit wird die Überlastung einzelner Thyristoren des Stromrichterventils ausgeschlossen. Es erfolgt jedoch
durch diese Einrichtung keine Störungsmeldung, wenn der Strom des zu löschenden Ventils überhaupt garnicht
erst nach Null geht, bevor d;e verkettete Spannung positiv geworden ist.
Es besteht demgegenüber die Aufgabe, eine Einrichtung zur Erfassung von Kommulierungsstörungen für
einen Wechselrichter der eingangs genannten Art anzugeben, bei der unter Benutzung der ohnehin
vorhandenen Istwertgeber für Strom und Spannung Kommutierungskurzschlüsse so früh wie möglich erfaßt
werden.
Lrfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst. dati mit dem Stromfn.iler der Strom in Bnickenzweigen
mit gemeinsamen Gleichstromanschluß zu erfassen und zu einem Wechselstrom zu addieren ist und daß dcrn
Stromfühler und dem Spannungsfühier eine Überwachungsschaltung
nachgeschaltet ist, an deren Ausgang ein Abschaltimpuls für den Wechselrichter ansteht,
wenn zwischen einem Zündzeitpunkt und dem zugehörigen Nulldurchgang der Schwingkreisspannung der
erfaßte Wechselstrom und die Schwingkreisspannung gleichgerichtet bleiben oder nach dem Nulldurchgang
gegeneinander gerichtet sind.
Beim erfindungsgemäßen Umrichter wird ein Kommutierungskurzschluß noch in der Halbwelle erkannt
und erfaßt, in der er auftritt. Damit kann der Umrichter abgeschaltet werden, bevor eine Gefährdung der
Thyristoren eintritt oder es kann der Versuch einer Selbstheilung eingeleitet werden. Zu betonen ist dabei,
daß zur Erfassung von Kommutierungskurzschlüssen keine gesonderten Istwertgebtr erforderlich sind,
sondern daß die Überwachung und Erfassung mit Istwertgebern ausgeführt wird, die ohnehin zur
Steuerung des Umrichters im N' /nalbetrieb erforder-
IIUII 3II1U.
Vorzugsweise ist als Stromfühler ein Stromwandler eingesetzt, zu dessen Wicklungen die Verbindungsleitungen
von Brückenzweigen des Wechselrichters mit gemeinsamem Gleichstromanschluß so geführt sind, daß
die Wicklungen gegensinnig vom Strom durchflossen sind. Damit erhält man einen einfachen Stromfühler, der
den Wechselrichterausgangsstrom mit Hilfe der Ströme in den Brückenzweigen erfaßt.
Vorteilhaft ist es, in der Überwachungsschaltung die Phasenlage von Schwingkreisspannung und Wechselrichterausgangsstrom
erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne bezogen auf den Zündzeitpunkt zu erfassen. Diese Zeitspanne kann größer als die
Kommutier- und Schonzeit sein.
Im folgenden wird der erfindungsgemäße Umrichter beispielhaft anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild eines Umrichter, bei dem
Jer Wechselrichter mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestattet ist. Ein Wechselrichter 1 ist mit
Thyristoren in EinphasenbrückerschalUing aufgebaut,
wobei beim Ausführungsbeispiel in jedem Brückenzweig 2 bis 5 ein Thyristor 2a bis Sa angeordnet ist. Über
die Wechselstromausgänge 6 des Wechselrichters 1 wird ein Parallelschwingkreis 7 als Last gespeist, der aus
der Parallelschaltung einer Drossel 7a und eines Kondensators Tb besteht. Es hier zu betonen, daß als
erfindungsgemäßer Umrichter jeder lastgeführte Umrichter geeignet ist, insbesondere kann der Schwingkreis
auch ein Seri^nschwingkreis sein. Die Gleichstromanschlüsse
8 des Wechselrichters 1 sind über einen Gleichstromzwischenkreis 9 min Glättungsdrossel 10
und einen Gleichrichter 11 mit einem Drehstromnetz
verbunden, das an den Klemmen 12 liegt. Der Gleichrichter U ist aus Thyristoren 11a bis Wf in
Drehstrombrjckenschaltung aufgebaut.
Zur Erfassung der Schwingkreisspannung ist beim Ausführjngsbeispiel als Spannungsfühler ein Übertrager
13 vorgesehen, dessen Primärwicklung mit den beiden Belägen des Kondensators Tb verbunden ist und
dessen Sekundärwicklung über Leitungen 14 mit dem Eingang 15a einer Auswerteschaltung 15 und über
Eingänge 16a mit einer Überwachungsschaltung 16 verbunden ist. Ein Stromwandler 17 ist als Stromfühler
mit einer Primärwicklung 17a in den Brückenzweigen 2 geschaltet. Die zweite Primärwicklung 17f>
hegt im Briickeiizweig 4, wobei die Verbinclungslcitungen über
Kreuz an die Wicklung 176 geführt sind, so daß die
beiden Wicklungen 17a und 17ögcgensinnig vom Strom
durchflossen werden. Damit wird der Wechselrichter
ausgangsstrom L durch die beiden Brückenzwcigströ
me /„ 2 und L < erfaßt, die sich wegen des gegensinnigen
.Stromflusses in den Wicklungen 17«? und 17f>
zu einem Wechselstrom addieren. Die Sekundärwicklung 17cdes
Stromwandlers 17 ist über Leitungen 18 mit einem zweitsn Eingang 156der Auswerteschaltung 15 und mil
einem zweiten Eingang 166 der Überwachungsschaltung 16 verbunden.
Als Ausverteschaltung 15 kann eine Schaltung
eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in der DTOS 20 08 239 beschrieben ist. Mit dieser Schaltung wird
durch einen Triggerimpuls ein Zündzeitpunkt für die Thyristoren diagonaler Brückenzweige 2 und 5 bzw. 3
und 4 vor jedem Nulldurchgang der Schwingkreisspannung Uk festgelegt, wobei die zeitliche Lage des
Zündzeitpunktes von der Kommutier- und der Schonzeit bestimmt ist. Der Ausgang 15c an dem die
Triggerimpulse entstehen, ist mit einem Triggereingang 27a eines Steuersatzes 27 für die Thyristoren 2a bis 5;i
des Wechselrichters 1 verbunden. Die Steuerausgänge 27b bis 27c. die in der F i g. 1 nur angedeutet sind, sind
mit den Zündelektroden der Thyristoren 2a bis 5a verbunden. Als Steuersatz 27 kann beispielsweise ein
Steuersatz eingesetzt werden, wie er in dem Buch von D. Ernst und D. Ströle »Industrieelcktronik«
Springer-Verlag 1973. Seite 54 und 55 beschrieben ist. Auch für die Thyristoren Ua bis 1 !/"des Gleichrichters
11 ist ein Steuersatz vorzusehen, der in der F i g. I nicht
dargestellt ist. um die Übersichtlichkeit zu wahren. Außer den als Istwertgebern dienenden Wandlern 13
und 17 sind außerdem für die Steuerung des Umrichters noch Stromwandlers in der Speiseleitung des deichrichters
11 vorzusehen, die in F i g. 1 ebenfalls nicht eingezeichnet sind.
Die Überwachungsschaltung 16 besitzt einen dritten Eingang 16c der mit dem Ausgang 15c der Auswerteschaltung
15 verbunden ist. Außerdem besitzt die Überwachungseinrichtung 16 einen Ausgang 16e. der an
einen Sperreingang 27/'des Steuersatzes 27 geführt ist.
Über diesen Sperreingang 27/\sind die Zündimpulse des
Steuersatzes 27 für eine Halbwelle der Schwingkreisspannung U, zu sperren. Außerdem ist der Ausgang 16e
der Überwachungseinrichtung 16 mit einem Eingang 28a einer Abschalteinrichtung 28 für den Umrichter
verbunden. Ein Ausgang 286, der Abschalteinrichtung 28 der in der Fig. 1 nur angedeutet ist, ist an die
Zündelektrode eines T-.yristors 19 gelegt, mit dem die Gleichstromanschlüsse 8 des Wechselrichters 1 überbrückt
sind. Außerdem kann mit der Abschalteinrichtung 28 noch ein Schalter betätigt werden, mit dem die
Stromzufuhr zum Umrichter zu unterbrechen ist. Dieser Schalter ist in der F i g. 1 nicht eingezeichnet.
Die Wirkungsweise der Überwachungsschaltung 16 auf deren Aufbau noch näher eingegangen wird, wird im
Zusammenhang mit Fig. 2a bis 2f näher erläutert. In F i g. 2 sind die Schwingkreisspannung U1. der Wechselrichterausgangsstrom
L, die Brückenzweigströme /» 2
und Lt. der Strom Lk. der bei einem Kommutierungskurzschluß auftritt und digitale Signale (Λ* La T, und
U1 über der Zeit t aufgetragen. Dabei sind die
Briiclcenzweigströme /~ 2 und /-.* gestrichelt und der
Kommutierungskurzschlußstrom Lk mit strichpunktierter
Linie in F i g. 2b eingezeichnet. Für das folgende sei angenommen, daß die Thyristoren 2a und 5a in den
Bruckenzweigen 2 und 5 stromführend sind. D'e Schwingkreisspannung U, und der Schwingkreisstrom
Iw und die aus diesen Größen abgeleiteten Signale US!t
und /„rf sind nun beide positiv. Im Zeitpunkt t, werden
die Thyristoren 3a und 4a der nachfolgend stromführenden Brückenzweige 3 und 4 gezündet, wobei der
Zündzeitpunkt I, mit einem Triggerimpuls T der Auswerteschaltung 15 ausgelöst wird. Nun beginnt der
Brücken/weigstrom L 2 ab- und der Brückenzweigstrom
/» < aufzukommutieren. Während der Kommutier-
bz.w. Überlappungszeit wechselt der Wechselrichterausgangsstrom lw und damit auch das Signal /*„
im Zeitpunkt u das Vorzeichen. Im Zeitpunkt ts liegt die
Spannung des Kondensators Tb als negative Sperrspannung an den Thyristoren 2a und 5a, diese erlöschen und
die Kommutierung ist abgeschlossen. Der Wechselrichterausgangsstrom Iw hat nun seinen negativen
Spitzenwert erreicht. Im Zeitpunkt /0 geht die Schwingkreisspannung
(/, durch NuÜ und wechselt zusammen mit dem Signal (Λ/ das Vorzeichen. Nun liegt wider
positive Spannung an den gelöschten Thyristoren 2 und 5. Die Zeitspanne t, bis r,, die der Kommutierzeit des
Wechselrichters entspricht, und die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt I1 und ίο, die der Schonzeit
entspricht und mindestens gleich der Freiwerdezeit der Thyristoren sein muß. wird durch die Auswerteschaltung
15 eingestellt. Reicht die Schwingkreisspannung U1
zur Kommutierung auf die nachfolgend stromführenden Brückenzweige 3 und 4 nicht aus oder sind Thyristoren
in den Brückenzweigen 2 und 5 defekt, so findet keine Kommutierung statt und es fließt Strom durch die
Brückenzweige 2 und 3 oder 4 und 5, d. h. es liegt ein Kommutierungskurzschluß vor. Der Wechselrichterausgangsstrom
/„ kehrt nun nicht um, sondern wächst bei gleicher Flußrichtung als Kurzschlußstrom /** an. Damit
behält auch das Signal Ld sein Vorzeichen. Bis zum Zeitpunkt fo bleiben daher die Schwingkreisspannung U1
und der erfaßte Wechselrichterausgangsstrom L gleichgerichtet und sind erst nach dem Zeitpunkt (0
gegeneinander gerichtet. Mit der Feststellung, ob die Schwingkreisspannung U, und der Wechselrichterausgangsstrom
/„ vor dem Nulldurchgang der Schwingkreisspannung Uf gegeneinander gerichtet und nach
dem Nulldurchgang gleichgerichtet sind oder nicht läßt sich daher ein Kommutierungskurzschluß erkennen.
In der Überwachungseinrichtung werden die Richtungen des Wechselrichterausgangsstromes und der
Schwingkreisspannung im Zeitraum zwischen tz und f<
oder nach dem Zeitpunkt fe abgefragt, und es wird eir
Impuls abgegeben, wenn die beiden Signale vor derr Zeitpunkt I0 gleichgerichtet bleiben oder nach derr
Zeitpunkt J0 gegeneinander gerichtet sind. Hierzi
können beispielsweise bei den Signalen Uxiund /»ddie ir
den F i g. 2c und 2d aufgezeichnet sind, die Richtunger mit einem Abfrageimpuls T, abgefragt werden, dei
gegenüber dem Triggerimpuls Γ um die Zeitspanne t. verschoben ist Liegt ein Kommutierungskurzschluf:
vor, so steht am Ausgang 16e ein Abschaltimpuls U. an der in Fig.2f mit getrichelter Linie eingezeichnet ist
Dabei kann die Zeitspanne fc vor dem Zeitpunkt to odei
nach dem Zeitpunkt to enden. Die Zeitspanne 17 sollt«
jedoch nicht größer als ein Viertel der Betriebsfrequen;
gewählt werden. Es ist hier zu betonen, daß selbstver
ständlich die Signalrichtungen auch während de; gesamten Zeitraums zwischen t, und U oder wahrem
eines Zeitraums der über to hinausgeht läufern
überprüft werden können, um Kommutierungskurz
Schlüsse festzustellen.
Mit dem Abschaltimpuls U, kann einerseits über der
Sperreingang 27/"des Steuersat/es 27 eine Selbstheilung
des Wechselrichters eingeleitet werden. Dazu sind die Zündimpulse während einer Halbschwingung der
Schwingkreisspannung U, zu sperren. Nachfolgend werden die zuvor bereits gezündeten Thyristoren s
erneut '; :/.ündet. Reicht nun die Schwingkreisspannung
zur Kommutierung aus, so kann im Normalbetrieb weitergearbeitet werden. Häufig ist es jedoch erforderlich,
zum Schutz der Thyristoren des Wechrslrichters 1 beim Kommutierungskurzschluß den Umrichter sofort
abzuschalten. Hierfür ist die Abschalteinrichtung 28 geeignet, die mit Zündung des Thyristors 19 den
Wechselrichter 1 kurzschließt. Die in der Glättungsdrossel 10 gespeicherte Energie kann nun abfließen und
anschließend kann der Umrichter ausgeschaltet werden, ι s
Diese Abschaltung ist insbesondere erforderlich, wenn mphrprp I ImrirhtPr irr» Parall^lhiMrifiK ΚαΙγιρΚοπ itj*>r_
den, da bei einem solchen Parallelbetrieb die Gefahr der Zerstörung von Thyristoren des Wechselrichters bei
dem ein Kommutierungskurzschluß auftritt, besonders groß ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Überwachungsschaltung 16 ist in Fig. 3 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel
entspricht den Impulsdiagrammen der F i g. 2c bis 2f. Es ist hier nochmals zu betonen, daß in Abweichung zu
diesem Ausführungsbeispiel eine laufende Überwachung der Signalrichtungen vor und nach dem
Nulldurchgang im Zeitpunkt t„ ebenfalls möglich ist. In
Fig. 3 st dem Eingang 16a der Überwachungseinrichtung
16 eine erste bistabile Kippstufe 20 nachgeschaltet. Da der Eingang 16e mit dem als Spnnnungsindikator
dienenden Übertrager 13 verbunden ist, steht am Ausgang der bistabilen Kippstufe 20 das Signal £/„y an.
Dem Eingang 16b, der mit dem als Stromfühler
dienenden Stromwandler 17 verbunden ist, ist eine /weite bistabile Kippstufe 21 nachgeschaltet, an deren
Ausgang demnach das Signal /„,y ansteht. Der Ausgang
15c der Auswerteschaltung 15 ist mit dem Eingang 16c verbunden, dem ein Verzögerungsglied 22 nachgeschaltet
ist, das den Triggerimpuls T um die Verzögerungszeit ti verzögert. Das Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes
22 ist daher der Abfrageimpuls T1. Die Ausgänge der bistabilen Kippstufen 20 und 21 und des
Verzögerungsgliedes 22 sind einem UND-Glied 23 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Ausgang 16e der
Uberw2chünc7ssrh2!tijntT t6 verbunden is* Arn AiKcranc
des UND-Gliedes erhält man einen Abschaltimpuls U3
wenn die Bedingung
U3 = USii Λ,,/ T,
erfüllt ist, die beinhaltet, daß die Schwingkreisspannung U, und der Wechselrichterausgangsstrom L gleichgerichtet
sind. Damit wird ein Kommutierungskurzschluß vor dem Nulldurchgang im Zeitpunkt fo angezeigt. Soll
der Kommutierungskurzschluß erst nach dem Zeitpunkt ίο abgefragt werden, so ist das Signal USd oder /„,* zu
invertieren.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Einrichtung zur Erfassung von Kommutierungsstörungen bei einem Wechselrichter mit Thyristoren
in Brückenschaltung, dessen Wechselstromausgänge mit einem Schwingkreis und dessen Gleichstromeingänge
über einen Gleichstromzwischenkreis mit Glättungsdrosse! und einen steuerbaren Gleichrichter
mit einer Wechselspannungsquelle verbunden sind, wobei ein Spannungsfühler zur Erfassung der
Schwingkreisspannung und ein Stromfühler zur Erfassung des Wechselrichterausgangsstromes angeordnet
sind, denen eine Auswerteschaltung nachgeschaltet ist, deren Ausgang mit dem Steuersatz
für die Thyristoren des Wechselrichters verbunden ist und die mit einem Triggerimpuls vor
jedem Nulldurchgang der Schwingkreisspannung einen Zündzeitpunkt für Thyristoren diagonaler
Briickenzweige des Wechselrichters bestimmt, dessen Lage von der Kommutierzeit des Wechselrichters
und der Schonzeit der Thyristoren abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Stromfühler (17) der Strom (lW2, /»·») in Brückenzweigen
(2, 4 bzw. 3, 5) mit gemeinsamem Gleichstromanschluß (8) zu erfassen und zu einem
Wechselstrom zu addieren ist und daß dem Stromfühler (17) und dem Spannungsfühler (13) eine
Überwachungsschaltung (16) nachgeschaltet ist, an deren Ausgang (16e^ein Abschaltimpuls (U1)für den
Wechselrichter (1) ansteht wenn zwischen einem Zündzeitpunkt (tz)\ind dem zugehörigen Nulldurchgang
(to) der Schwingkreisspannung (Us)der erfaßte
Wechselstrom und die *>chwingkreisspannung gleichgerichtet bleiben oder nach dem Nulldurchgang
gegeneinander gerichtet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromfühler ein Stromwandler (17)
angeordnet ist, zu dessen Primärwicklungen (17a, i7b)d\e Verbindungsleitungen von Brückenzweigen
(2, 4) des Wechselrichters (1) mit gemeinsamen Gleichstromanschluß (8) so geführt sind, daß die
Wicklungen gegensinnig vom Strom durchflossen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (16e,)der Überwachungsschaltung
(16) mit einem Sperreingang (27/? des Steuersatzes (27) des Wechselrichters (1) verbunden
ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Überwachungsschaltung
(16) die Richtung von Schwingkreisspannung (U,) gegenüber dem erfaßten Wechselstrom
erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne (h) bezogen auf den Zündzeitpunkt (tz) erfaßt wird,
wobei die Zeitspanne (h) größer als Kommutier- und
Schonzeit ist.
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