DE2831495A1 - Ueberstromschutz fuer einen zwischenkreisumrichter oder selbstgefuehrten wechselrichter - Google Patents

Description

• Überstromschutz für einen Zwischenkreisumrichter
• oder selbstgeführten Wechselrichter Die Erfindung betrifft einen Überstromschutz für einen Zwischenkreisumrichter oder selbstgeführten Wechselrichter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bei Zwischerkreisumrichtern oder selbstgeführten Wechselrichtern entlädt sich der im Zwischenkreis bzw. parallel zu den Gleichspannungsklemmen des Wechselrichters angeordnete Glättungskondensator im Fall einer Wechselrichterkupplung oder eines Kurzschlusses am Ausgang des Wechselrichters Stoßstromartig über die Ventile des Wechselrichters. Damit die Ventile dadurch nicht zerstört werden, wird in bekannten Anordnungen der Scheiterwert des Stromes durch eine Schutzdrossel begrenzt und der Stoßstrom im Falle einer Kippung von einem zusätzlichen Thyristor (Kurzschließer-Thyristor) übernommen, der am Eingang des Wechselrichters bzw. im Zwischenkreis angeordnet ist und die Ventile entlastet.
• Die bei diesen bekannten Anordnungen auftretenden Stoßströme beanspruchen die Kondensatoren, insbesondere die Stromzuführungs in erheblichem Maße, wodurch sowohl die Kapazität als auch die Lebensdauer der Kondensatoren herabgesetzt wird.
• Außerdem ist ein besondere Thyristor als Kurzschließerthyristor erforderlich, der den hohen Stoßstrom führen muß. Zusätzlich sind Schalter oder Sicherungen erforderlich, die sie Energiezuführ aus dem Netz unterbrechen.
• Aus den "Wissenschaftlichen Berichten" AEG-TELEFUNKEN 50 (1077), Heit 1/2, Seite 46 ist ein Überstromschutz für einen selbstgeführten Wechselrichter mit Thyristoren bekannt, bei dem zwischen. Glättungskapazität und Wechselrichter ein Leistungstransistor angeordnet ist.
• Kann aus irgendeinem Grunde ein Ventil des Wechselrichters nicht mehr löschen oder erhält es einen Fehlimpuls, so kippt der Wechselrichter, wobei sich der Glättungskondensator stoßstromartig über den Wechselrichter entladen würde. In diesem Falle kann der Transistor augenblicklich ausgeschaltet werden, so daß ein Überstrom vermieden wird, weil während der Ausschaltzeit des Transistors der Strom nicht nennenswert ansteigen könnte.
• Bei diesem bekannten Überstromschutz werden weder die Wechselrichterventile noch die Glättungskondensatoren durch Stoßströme belastet. Bei einer Kipplung sprechen auch weder Sicherungen noch Schnellschalter an, so daß Betriebsunterbrechungen vermieden werden.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von einem sochen Überstromschutz unter Wahrung der letztgenannten Vorteile eine Uberstromschutz für eie Zwischenkreisumrichter oder selbstgeführten Wechselrichter anzugeben, bei dem der Halbleiterschalter nicht vom Laststrom durchflossen wird dennoch die gleich Schutzwirkung ausübt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Überstromschutz gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die abschaltbare Halbleiteranordnung in Reihe zum Glättungskondensator geschalt ist.
• Der erfindungsgemäße Überstromschutz gewährleistet, daß bei einer Kippung des Wechsel- bzw. Umr~chters weder Sicherungen noch Schnellschalter ansprechen und die Glättungskondensatoren nicht stoßstromartig beansprucht werden. Zusätzlich ist gewährleistet, daß die zum Überstromschutz vorgesehene abschaltbare Halbleiteranordnung nicht vom Laststrom sonder nur noch vom überlagerten Wechselstrom, d.h. vom. Kondensatorstrom durchflossen wird.
• Da der Wechselrichterstrom aufgrund der Glättungsdrossel im Zwischenkreis nach dem Ansprechen des Wberstror.schutzes nur langsam ansteigt, kann der Wechselrichter ohne weiteren Aufwand mittels seiner vorhandenen Löscheinrichtungen abgeschaltet werden. Danach ist der Wechselrichter ohne weitere Maßnahmen sofort wieder betriebsbereit.
• Die Verteile dieser Schutzeinrichtung treten umso stärker hervor, je größer die im Glättungskondensator gespeicherte Energie im Verhältnis zur Nennleistung eines Umrichters wird.
• Dies ist z.B. bei Umrichtern der Fall, die aus Einphasennetzen niedriger Frequenz gespeist werden (z.B. 16 2/3-Einphasen 3ahnnetze).
• Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden.
• Der in der Zeichnung dargestellte selbstgeführte Umrichter besteht aus einem zwei- oder mehrphasigen Gleichrichter CP, der an ein Drehstromnetz angeschlossen ist, einem Zwischenkreis mit Zwischenkreisdrossel Ld und Glättungskapazität Cd sowie einem Wechselrichter WR in Dreiphasen-Brückenschaltung mit rechs Brückenzweigen.
• Erfindungsgemäß ist in Reihe zum Glättungskondensator Cd eine absthaltbare Halbleitranordnung T, D angeordnet, die aus eine Translstor T und einer parallelgeschalteten Diode D besteht.
• Wie aus dieser Darstellung leicht zu ersehen ist, wird im Normalbetrieb die abschaltbare Halbleiteranordnung nicht vom Laststrom sondern lediglich vom Kondensatorstrom durchflossen.
• Ist einer der Thyristoren des Wechserichters nicht in der Lage zu löschen oder erhält er einen Fehlimpuls, wird der im Normalbetrieb im leitfähigen Zustand gehaltene Transistor T augenblicklich ausgeschaltet, so daß ein Überstrom vermieden wird. Lediglich während der Ausschaltzeit des Transistors T kommt es zu einem kurzen Ansteigen des Stromes, was aber nicht zu einer Gefährdung der Wechselrichterthyristoren und des Glättungskondensators Cd führen kann.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Überstromschutz für einen Zwischenkreisamrichter mit Glättungskapazität im Zwischenkreis oder @@l@@@ge@@@hrten Wechselrichter mit eingangsseitiger Flättungskapazität und einer abschaltbaren Halbleiteranordnung, dadurch gekennzeichnet.

   daß die abschaltbare Halbleiteranordnung (T,D) in Reihe zum Glättungskondensator (Cd) geschaltet ist.
2. 2. Überstromschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die abschaltbare Halbleiteranordnung aus der Parallelschaltung eines Transistors (T) und einer Diode (D) besteht.