DE3111910A1 - Method for pulsing an invertor with phase-sequence turning off - Google Patents

Abstract

The ripple on the impressed intermediate-circuit current is used for pulsing a converter, which has three or more phases, in a bridge circuit with phase-sequence turning off. The commutation of the invertor valves is controlled such that it in each case coincides with a minimum of the intermediate-circuit current (Id). <IMAGE>

Description

Verfahren zum Antakten eines Wechselrichters mit Phasenfolge-Procedure for clocking an inverter with phase sequence

löschung.deletion.

De Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antakten eines drei- oder mehrphasigen Wechselrichters in Brücken- oder Mittelpunktschaltung mit Phasenfolgelöschung, der einen mittels einer Einspeiseschaltung in Form eines Gleichstromstellers bzw. gesteuerten Gleichrichters und einer Zwischenkreisdrossel erzeugten eingeprägten Gleichstrom einem elektrischen Verbraucher in der Weise zuführt, daß dort ein drei- oder mehrphasiges Wechselstromsystem gebildet wird.The invention relates to a method for clocking a three- or multi-phase inverter in bridge or midpoint connection with phase sequence cancellation, one by means of a feed circuit in the form of a DC converter or controlled rectifier and a DC link reactor generated impressed Direct current supplies an electrical consumer in such a way that there is a three- or a multi-phase AC system is formed.

Ein derartiger Wechselrichter ist aus der Zeitschrift "Proceedings IEE", Vol 111, Nr. 8, Aug. 1964, Seite 1423 bis 1434, insbesondere Fig. 12 oder aus "ETZ-A" , Bd. 96, 1975, Heft 11, Seite 520 bis 523 bekannt. Das Verhalten derartiger Wechselrichterschaltungen mat Phasenfolgelöschung wird in diesen Literaturstellen ausführlich erläutert.Such an inverter is from the journal "Proceedings IEE ", Vol 111, No. 8, Aug. 1964, pages 1423 to 1434, in particular Fig. 12 or from "ETZ-A", Vol. 96, 1975, Issue 11, pages 520 to 523 known. The behavior of such Inverter circuits mat phase sequence deletion is used in these literature references explained in detail.

Der zur Speisung des Wech.'eirichters erforderliche eingeprägte Gleichstrom wird von einer Einspeisung über eine Zwischenkreisdrossel geliefert. Di Einsreisung kann entweder als netzgeführter Stromrichter, wenndie Speisung aus einem Wechsel- oder Drehstromnetz erfolgt, oder als Gleichstromsteller, wenn die Speisung aus einem Gleichspannungsnetz erfolgt, ausgebildet sein. Beim Betrieb einer solchen Stromrichterschaltung werden die Ventile, d.h. die Thyristoren des selbstgeführten Wechselrichters, mit nahezu rechteckförmigen Stromblöcken belastet, deren Länge einem Drittel der Periodendauer der Ausgangsfrequenz entspricht.The impressed direct current required to feed the inverter is supplied by a feed via an intermediate circuit choke. Di entry can either be used as a line-commutated converter if the or three-phase network, or as a DC power controller, if the supply comes from a DC voltage network takes place, be formed. When operating such a converter circuit the valves, i.e. the thyristors of the self-commutated inverter, are almost rectangular current blocks loaded, the length of which is one third of the period corresponds to the output frequency.

Das Löschen der gerade stromführenden Ventile erfolgt beim Zünden des jeweiligen Folgeventils in der gleichen Kommutierungsgruppe. Dieser Vorgang wird als Phasenfolgelöschung bezeichnet. Die für die Löschung erforderliche Kommutierungsenergie wird von in der jeweiligen Kommutierungsgruppe zwischen den Phasen angeordneten Kommutierungskondensatoren bereitgestellt. Die Kommutierungskondensatoren laden sich während des stationären Betriebs ohne zusätzliche Maßnahmen auf.The current-carrying valves are extinguished when they are ignited of the respective sequence valve in the same commutation group. This process is called phase sequence cancellation. The commutation energy required for the quenching is arranged between the phases in the respective commutation group Commutation capacitors provided. Charge the commutation capacitors during stationary operation without additional measures.

Beim Einschalten des Wechselrichters besitzen die Kommutierungskondensatoren im allgemeinen keine Ladung. Sie müssen deshalb vor Beginn des Wechselrichterbetriebs auf geladen werden. Zu diesem Zweck weisen bekannte Einrichtungen eine gesonderte Spannungsquelle auf, die über Widerstände und Dioden an die Kommutierungskondensatoren angekoppelt ist und die die Kommutierungskondensatoren auf die erforderliche Kommutierungsspannung auflädt. Die Dioden entkoppeln während des Stromrichterbetriebs die externe Aufladeeinrichtung von den Kondensatoren. Diese Zusatzeinrichtungen verursachen zusätzliche Kosten und vergrößern das Gewicht und den Platzbedarf der Stromrichterschaltung.When the inverter is switched on, the commutation capacitors have generally no charge. You must therefore before starting the inverter operation to be charged. For this purpose, known devices have a separate one Voltage source connected to the commutation capacitors via resistors and diodes is coupled and the commutation capacitors to the required commutation voltage charges. The diodes decouple the external charging device during converter operation from the capacitors. These additional devices cause additional costs and increase the weight and space requirement of the converter circuit.

Aus der deutschen Patentanmeldung P 29 52 323.7 ist ein Antaktverfahren bekannt, das ohne Zusatzeinrichtung auskommt. Dieses Verfahren macht von der Tatsache Gebrauch, daß beim Einschalten des Stromes an der Impedanz des Verbrauchers ein Spannungsabfall entsteht, der eine Aufladung der Kommutierungskondensatoren ermöglicht. Da die Impedanz der Zwischenkreisdrossel im allgemeinen wesentlich größer ist als die Impedanz des Verbrauchers, ist die Spannung an den Kommutierungskondensatoren jedoch zunächst relativ klein, so daß die Gefahr von Kommutierungsversagern existiert.From the German patent application P 29 52 323.7 there is an anti-clocking method known that works without additional equipment. This procedure makes from the fact Use that when switching on the current at the impedance of the consumer A voltage drop occurs, which enables the commutation capacitors to be charged. Since the impedance of the DC link choke is generally much greater than the impedance of the consumer is the voltage across the commutation capacitors however, initially relatively small, so that there is a risk of commutation failure.

Dies würde dazu führen, daß der Wechselrichter den Zwischenkreis kurzschließt; dann muß der Zwischenkreisstrom abgebaut und ein neuer Antaktvorgang eingeleitet werden. Um diese Gefahr zu vermeiden, wird bei dem vorbeschriebenen Antaktverfahren der Zwischenkreisstrom mit Hilfe des Stromreglers zunächst auf einen kleinen Wert begrenzt und mit wachsender Spannung auf den Kommutierungskondensatoren allmählich auf den Sollwert erhöht. Die Synchronisierung von Einspeiseschaltung und Wechselrichter, die für den Aufbau eines Stromflusses erforderlich ist, wird im Grunde dem Zufall überlassen, dem jedoch durch eine hohe Frequenz der Wechselrichter-Zündimpulse nachgeholfen wird.This would lead to the inverter short-circuiting the intermediate circuit; then the intermediate circuit current must be reduced and a new clocking process initiated will. In order to avoid this risk, the above-described clocking method the intermediate circuit current is initially reduced to a small value with the aid of the current regulator limited and gradually with increasing voltage on the commutation capacitors increased to the setpoint. The synchronization of the feed circuit and inverter, which is required for building a flow of electricity is basically random Left, but helped by a high frequency of the inverter ignition pulses will.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses bekannte Antaktverfahren, welches ohne Zusatzeinrichtungen arbeitet, derart weiterzubilden, daß auf die bewußte Herunterregelung des Zwischenkreisstromes während des Antaktvorganges verzichtet werden kann und die volle Kommutierungsfähigkeit schneller und sicherer erreicht wird.The present invention is based on the object of this known To further train the counter-clocking method, which works without additional equipment, that on the deliberate down regulation of the intermediate circuit current during the clocking process can be dispensed with and the full commutation capability faster and safer is achieved.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kommutierung der Stromrichterventile während des Antaktvorgangs nur zu dem Zeitpunkt erfolgt, an dem der Zwischenkreisstrom gerade ein Minimum besitzt.This object is achieved in that the commutation of the converter valves takes place during the clocking process only at the point in time at which the intermediate circuit current just has a minimum.

Die Erfindung macht von der während des Antaktvorgangs erheblichen Welligkeit des Zwischenkreisstromes Gebrauch, um den Antaktvorgang, d.h. den Aufbau der Kommutierungsspannung auf den Kommutierungskondensatoren, durchzuführen.The invention makes considerable of the during the clocking process Ripple of the intermediate circuit current is used for the clocking process, i.e. the structure the commutation voltage on the commutation capacitors.

Vorzugsweise werden die Wechselrichterventile gleichzeitig mit Ventilen der Einspeiseschaltung gezündet. Die Synchronisierung der Zündimpulse in Einspeiseschaltung und Wechselrichter ist zu Betriebsbeginn in jedem Fall erforderlich, damit überhaupt ein Stromfluß zustandekommen kann. Gemäß der Erfindung wird diese Synchronisation für den gesamten Antaktvorgang beibehalten. Während des Antaktvorgangs wird die Zündimpulsinformation der Einspeiseschaltung dazu verwendet, die Zündimpulse von Einspeiseschaltung und Wechselrichter zu synchronisieren. Hauptmerkmal der Erfindung ist, daß der Wechselrichter während des Antaktvorgangs nur zu den Zeitpunkten Zündimpulse erhält, an denen die Einspeiseschaltung ebenfalls welche erhält, so daß immer im Stromminimum kommutiert wird.Preferably, the inverter valves are operated at the same time as valves the feed circuit ignited. The synchronization of the ignition pulses in the feed circuit and inverter is required at the start of operation in any case, and therefore at all a current flow can come about. According to the invention, this synchronization retained for the entire clocking process. During the clocking process, the Ignition pulse information of the feed circuit is used to generate the ignition pulses from To synchronize the feed circuit and the inverter. Main feature of the invention is that the inverter during the clocking process only at the times ignition pulses receives, at which the feed circuit also receives which, so that always in Current minimum is commutated.

Obwohl sich die Kommutierungskondensatoren durch die Art der Schaltung nicht selbst entladen können und der Antaktvorgang auch mit einer beliebig niedrigen Frequenz durchgeführt werden könnte, ist es jedoch sinnvoll,das Antaktenrmit erhöhter Frequenz durchzuführen, damit der Stromrichter in kürzester Zeit voll kommutierungsfähig wird.Although the commutation capacitors differ by the type of circuit can not discharge themselves and the clocking process with an arbitrarily low Frequency could be carried out, however, it makes sense to increase the Antaktenrmit Frequency to be carried out so that the converter can be fully commutated in the shortest possible time will.

Um das erfindungsgemäße Antaktverfahren durchführen zu können, muß auch ein Steuersatz geschaffen werden, der dafür sorgt, daß die Ventilkommutierung im Wechselrichter auf jeden Fall mit einem Minimum des Zwischenkreisstromes zeitlich zusammenfällt.In order to be able to carry out the clocking method according to the invention, must a tax rate can also be created, which ensures that the valve commutation in the inverter with a minimum of the intermediate circuit current in time coincides.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß besondere Antaktimpulse über ein Totzeitglied und ein Monoflop mit dynamischem Eingang auf den Eingang eines Ringzählers geschaltet sind, daß der Ringzähler zyklisch verschobene Ausgangsimpulse an je ein erstes UND-Gatter abgibt, daß die Ausgangssignale dieser ersten UND-Gatter über je einen Zündimpulsverstärker als Zündimpulse an die zugehörigen Ventile des Wechselrichters geschaltet sind, daß die gesammelten Zündimpulse der Einspeiseschaltung über den ersten Eingang eines zweiten UND-Gatters auf einen ODER-Eingang eines ODER-UND-Gatters geschaltet sind, daß auf den UND-Eingang des ODER-UND-Gatters das Impulsfreigabe-Signal geschaltet ist, daß der Ausgang des ODER-UND-Gatters mit allen zweiten Eingängen der ersten UND-Gatter verbunden ist und daß an den zweiten Eingang des zweiten UND-Gatters ein Antakt-Signal angeschaltet ist.This object is achieved in that special clock pulses over a dead time element and a monoflop with dynamic input to the input of a Ring counter are switched, that the ring counter shifted cyclically Output pulses to a first AND gate each emits that the output signals of this first AND gate via an ignition pulse amplifier each as ignition pulses to the associated Valves of the inverter are switched that the collected ignition pulses of the Feed circuit via the first input of a second AND gate to an OR input an OR-AND gate are switched that to the AND input of the OR-AND gate the pulse release signal is switched that the output of the OR-AND gate with all second inputs of the first AND gate is connected and that to the second Input of the second AND gate a clock signal is switched on.

Diese Schaltungsanordnung synchronisiert die Kommutierungsvorgänge der Wechselrichterventile mit dem Beginn der Stromleitung des bzw. der Ventile der den eingeprägten Gleichstrom liefernden Einspeiseschaltung. Auf diese Weise werden die Ventile des Wechselrichterteils immer zum Zeitpunkt eines Minimums des pulsierenden Zwischenkreisgleichstroms gezündet, ohne daß besondere Strommeßeinrichtungen verwendet werden müssen. Handelt es sich bei der Einspeiseschaltung um einen gesteuerten Gleichrichter, so handelt es sich bei den gesammelten Zündimpulsen um die Zündimpulse für die Gleichrichter-Ventile; handelt es sich bei der Einspeiseschaltung um einen Gleichstromsteller, so handelt es sich bei den gesammelten Zündimpulsen um die Zündimpulse für den bzw. die Hauptthyristoren. Außerdem hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß sie durch Umschalten einiger weniger Schaltungskomponenten als Steuersatz auch während des normalen Stromrichterbetriebs dienen kann.This circuit arrangement synchronizes the commutation processes of the inverter valves with the beginning of the power line of the valve (s) of the the feed circuit delivering the impressed direct current. Be that way the valves of the inverter part always at the time of a minimum of the pulsating Intermediate circuit direct current ignited without using special current measuring devices Need to become. If the supply circuit is a controlled rectifier, the collected ignition pulses are the ignition pulses for the rectifier valves; If the supply circuit is a DC power controller, then it is the firing pulses collected are the firing pulses for the main thyristor (s). In addition, the device according to the invention has the advantage that it can be switched over a few circuit components as a control set even during normal converter operation can serve.

Um dies zu ermöglichen, ist in vorteilhafter Weise dem Eingang des Verzögerungsgliedes ein Umschalter vorgeschaltet, der während des Antaktvorganges die Antaktimpulse, während der übrigen Betriebszeit die dem Frequenz-Sollwert entsprechenden Impulse weiterleitet, sind die am Eingang des Ringzählers anliegenden Impulse über ein drittes UND-Gatter und über ein Monoflop auf einen ODER-Eingang des ODER-UND-Gatters, an dessen zweitem ODER-Eingang das Ausgangssignal des zweiten UND-Gatters und an dessen UND-Eingang das Impulsfreigabe-Signal anliegt, geschaltet und ist ferner das Antakt-Signal auf einen Sperr-Eingang des dritten UND-Gatters geschaltet, das während des Antaktvorgangs die vom Eingang des Ringzählers abgegriffenen Impulse sperrt.To make this possible, the input of the Delay element is preceded by a changeover switch, which during the clocking process the clock pulses, during the rest of the operating time those corresponding to the frequency setpoint Impulses are passed on at the input of the Ring counter attached Pulses via a third AND gate and via a monoflop to an OR input of the OR-AND gate, at the second OR input of which the output signal of the second AND gate and at whose AND input the pulse enable signal is applied and is also the clock signal to a blocking input of the third AND gate switched, the tapped from the input of the ring counter during the clocking process Blocks impulses.

Der Umschalter am Eingang des Verzögerungsgliedes kann sowohl durch eine einfache Logikschaltung als auch durch einen Wechsler eines Relais realisiert werden. Die Steuerung des Umschalters erfolgt über das Antakt-Signal.The switch at the input of the delay element can through both realized a simple logic circuit as well as a changeover contact of a relay will. The switch is controlled via the clock signal.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sowie ihre Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.Further embodiments of the invention and its advantages result from the subclaims and from the following description of an exemplary embodiment based on the drawing.

Es zeigen: Fig. 1 einen dreiphasigen Wechselrichter in Brückenschaltung mit Phasenfolgelöschung mit Gleichstromzwischenkreis und Einspeiseschaltung, Fig. 2a ein Zündimpulsschema für die Einspeiseschaltung bei Ausbildung als gesteuerter Gleichrichter, Fig. 2b den Verlauf des Zwischenkreisgleichstroms während der Antaktphase, Fig. 2c das Leitschema der Ventile des Wechselrichters während der Antaktphase, Fig. 2d das Leitschema für die Ventile des Wechselrichters gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Steuersatz zur Zündimpulserzeugung für die Wechselrichterventile bei Verwendung einer Drehstrom-Brückenschaltung als Einspeiseschaltung.They show: FIG. 1 a three-phase inverter in a bridge circuit with phase sequence cancellation with DC link and feed circuit, Fig. 2a shows an ignition pulse scheme for the feed circuit in the case of training as a controlled one Rectifier, Fig. 2b shows the course of the intermediate circuit direct current during the clock phase, 2c shows the master diagram of the inverter's valves during the starting phase, 2d shows the master diagram for the valves of the inverter according to FIGS. 1, 3 a tax rate for ignition pulse generation for the inverter valves when used a three-phase bridge circuit as a feed circuit.

Fig. 1 zeigt einen Umrichter, bestehend aus einer winspeisung E, die im vorliegenden Beispiel als netzkommutierte Drehstrom-Brückenschaltung ausgebildet ist, die jedoch bei einem Gleichstrom- oder Einphasenwechselstromnetz auch als Gleichstromsteller oder als Einphasen-Gleichrichter ausgebildet sein kann, einem Gleichstromzwischenkreis mit einer Zwischenkreissdrossel Ld und einem Wechselrichter WR. Der Wechselrichter WR ist als dreiphasige Drehstrom-Brückenschaltung mit Phasenfolgelöschung ausgebildet. An seinen Drehstromausgängen ist als Verbraucher eine Drehstrom-Asynchronmaschine ASM angeschlossen. Im Zwischenkreis fließt ein eingeprägter Gleichstrom 1d Am Ausgang der Einspeiseschaltung E erscheint die Gleichspannung U0.Fig. 1 shows a converter consisting of a winspeisung E, the in the present example designed as a line-commutated three-phase bridge circuit is, however, in a direct current or single-phase alternating current network, also as a direct current controller or can be designed as a single-phase rectifier, a direct current intermediate circuit with an intermediate circuit choke Ld and an inverter WR. The inverter WR is designed as a three-phase three-phase bridge circuit with phase sequence cancellation. A three-phase asynchronous machine is the consumer at its three-phase outputs ASM connected. An impressed direct current 1d flows in the intermediate circuit at the output the supply circuit E shows the direct voltage U0.

Der Wechselrichter WR besteht aus sechs Thyristoren T1,..T6.The inverter WR consists of six thyristors T1, .. T6.

In Serie zu jedem Thyristor ist eine Diode D1...D6 angeordnet.A diode D1 ... D6 is arranged in series with each thyristor.

Zwischen die Verbindungspunkte von Thyristoren und Dioden ist je ein Kommutierungskondensator CK1....CK6 geschaltet.Between the connection points of thyristors and diodes there is one Commutation capacitor CK1 .... CK6 switched.

Beim Einschalten des Umrichters sind die Kommutierungskondensatoren CK zunächst ungeladen; es muß deshalb für eine passende Aufladung gesorgt werden. Das in der deutschen Patentanmeldung P 29 52 323.7 beschriebene sowie das erfindungsgemäße Verfahren machen von der bekannten Tatsache Gebrauch, daß an der Impedanz des an den Wechselrichter angeschlossenen Verbrauchers beim Einschalten des Stromes ein Spannungsabfall entsteht, der die Kommutierungskondensatoren CK1 ... CK6 auflädt. Zündet man beispielsweise die Thyristoren T1 und T6 (Fig. 1), so können die Kommutierungskondensatoren CK1 und CK4 auf die an der Verbraucherimpedanz abfallende Spannung aufgeladen werden, welche sich durch Spannungsteilung an der Reihenschaltung von Zwischenkreis-und Verbraucherimpedanz aus der Spannung U0 der Einspeiseschaltung E ergibt. Bei normaler Zündreihenfolge wird anschließend der Thyristor T2 oder T5 gezündet, so daß nur die Hälfte der Spannung für die Thyristor}ommutierung zur Verfügung steht. Da beim Einschalten des Stromes die Zwischenkreisimpedanz im allgemeinen wesentlich größer ist als die Verbraucherimpedanz, ist die Spannung an den Kommutierungskondensatoren relativ klein, so daß nur ein entsprechend kleiner Thyristorstrom kommutiert werden kann.When the converter is switched on, the commutation capacitors are CK initially uncharged; proper charging must therefore be ensured. The one described in German patent application P 29 52 323.7 and the one according to the invention Methods make use of the known fact that the impedance of the on load connected to the inverter when the power is switched on A voltage drop occurs, which charges the commutation capacitors CK1 ... CK6. If, for example, the thyristors T1 and T6 (FIG. 1) are ignited, the commutation capacitors can CK1 and CK4 are charged to the voltage dropping across the load impedance, which are achieved by dividing the voltage on the series connection of intermediate circuit and Load impedance from the voltage U0 of the feed circuit E results. With normal Firing sequence, the thyristor T2 or T5 is then fired, so that only the Half of the voltage for the thyristor commutation is available. Since when switching on of the current, the intermediate circuit impedance is generally much greater than that Load impedance, the voltage across the commutation capacitors is relative small, so that only a correspondingly small thyristor current can be commutated.

Im weiteren Verlauf des Antaktvorganges stellt sich bei weiterhin fehlender Gegenspannung am Verbraucher die Höhe der Spannung an den Kommutierungskondensatoren nur in Abhängigkeit vom Zwischenkreisstrom ein. In the further course of the clocking process, if there is still no counter-voltage on the consumer, the level of the voltage on the commutation capacitors is only set as a function of the intermediate circuit current.

L' bzw. C' sind die im Diodenkommutierungskreis wirksame Induktivität bzw. Kapazität.L 'and C' are the effective inductance in the diode commutation circuit or capacity.

Bei dem in der deutschen Patentanmeldung P 29 52 323.7 beschriebenen Verfahren wird der zulässige Anstieg des Zwischenkreisstromes Id zunächst auf solche Werte begrenzt, daß der von der jeweils zur Verfügung stehende Kommutierungsspannung getriebene Kommutierungsstrom-Scheitelwert den im zu löschenden Thyristor fließenden Laststrom 1d überschreitet. Die Begrenzung des Zwischenkreisstromes Id erfolgt durch entsprechende Einstellung des Stromsollwertes an einem in den Einspeiseglied E üblicherweise vorhandenen Stromregler. Die Untergrenze für den Zwischenkreisstrom Id ist durch die Lückgrenze des Zwischenkreisstromes gegeben.In the case of the one described in German patent application P 29 52 323.7 Procedure, the permissible increase in the intermediate circuit current Id is initially set to such Values that are limited by the commutation voltage available in each case driven commutation current peak value is the value flowing in the thyristor to be quenched Load current exceeds 1d. The intermediate circuit current Id is limited by corresponding setting of the current setpoint at one in the feed element E usually existing current regulator. The lower limit for the intermediate circuit current Id is through given the gap limit of the intermediate circuit current.

Das erfindungsgemäße Verfahren dagegen arbeitet ohne Beeinflussung des Stromreglers und nutzt stattdessen die Welligkeit des eingeprägten Zwischenkreisstromes während der Antaktphase aus. Außerdem stellt die Lückgrenze hier keine Untergrenze für den Zwischenkreisstrom Id dar.The method according to the invention, on the other hand, works without any influence of the current controller and instead uses the ripple of the applied intermediate circuit current during the starting phase. In addition, the gap limit does not set a lower limit here for the intermediate circuit current Id.

Fig. 2a zeigt am Beispiel einer Drehstrom-Gleichrichter-Drücke als Einspeiseschaltung E die Zündimpulse der Gleichrichterventile.Fig. 2a shows the example of a three-phase rectifier pressures as Infeed circuit E the ignition pulses of the rectifier valves.

Fig. 2b zeigt dazu zeitrichtig den Verlauf des Zwischenkreisstromes Id. Man erkennt, daß der Zwischenkreisstrom Id von Null ausgehend ansteigt und dabei eine starke Welligkeit aufweist, wobei jedes Stromminimum genau mit einem Zündimpuls zusammenfällt.For this purpose, FIG. 2b shows the course of the intermediate circuit current at the correct time Id. It can be seen that the intermediate circuit current Id rises starting from zero and thereby has a strong ripple, each current minimum with exactly one ignition pulse coincides.

Fig. 2c zeigt das Zünd- und Leitschema für die sechs Ventile des Wechselrichters WR. Man erkannt, daß jeder Kommutierungsvorgang im Wechselrichter WR zeitlich mit dem Auftreten eines Zündimpulses in der Einspeiseschaltung und damit mit einem Minimum des Zwischenkreisstromes 1d zusammenfällt, ohne daß der Zwischenkreisstrom selbst gemessen werden müßte.Fig. 2c shows the ignition and control scheme for the six valves of the inverter WR. It can be seen that each commutation process in the inverter WR is timed the occurrence of an ignition pulse in the feed circuit and thus with a minimum of the intermediate circuit current 1d coincides without the intermediate circuit current itself would have to be measured.

Fig. 2d zeigt dann das Leitschema der Wechselrichterventile nach Beendigung des Antaktvorgangs, d.h. während des eigentlichen Betriebs. Hier sind die Zeiten, während deren die einzelnen Ventile leitend sind, untereinander gleich lang, entsprechend einer Länge von 1200 el.Fig. 2d then shows the control diagram of the inverter valves after completion of the clocking process, i.e. during the actual operation. Here are the times during which the individual valves are conductive, each having the same length, accordingly a length of 1200 el.

Fig. 3 zeigt in Form eines Block-Schaltplans den Aufbau eines Steuersatzes, der sowohl zur Durchführung des erfindungsgemäßen Antaktverfahrens als auch für den normalen Betrieb geeignet ist. Man erkennt an der linken Seite fünf Klemmen, an denen folgende Signale zugeführt werden: An Klemme 1 ein analoges Frequenz-Sollwert-Signal f* für den normalen Betrieb des Wechselrichters, an Klemme 2 die gesammelten Zündimpulse F der Einspeiseschaltung E, an Klemme 3 ein Antakt-Signal H, welches den Steuersatz auf den Antaktvorgang umschaltet und im vorliegenden Beispiel einen logischen H-Pegel besitzt, an Klemme 4 die Antaktimpulse F*, die während des Antaktvorgangs die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters WR bestimmten, und an Klemme 5 ein Impulsfreigabe-Signal, mit dem in üblicher Weise die Weiterleitung der im Steuersatz erzeugten Impulse an die Ventile des Wechselrichters gesperrt oder freigegeben werden kann.Fig. 3 shows in the form of a block diagram the structure of a tax rate, both to carry out the clocking method according to the invention as well as for suitable for normal operation. You can see five clamps on the left, to which the following signals are fed: At terminal 1 an analog frequency setpoint signal f * for normal operation of the inverter, the collected ignition pulses at terminal 2 F of the feed circuit E, at terminal 3 a clock signal H, which the control rate switches to the clocking process and in the present example a logic H level possesses, at terminal 4 the clock pulse F *, which during the clocking process determine the output frequency of the inverter WR, and a pulse enable signal at terminal 5, with the transmission of the pulses generated in the tax rate in the usual way can be blocked or released to the valves of the inverter.

Da im vorliegenden Beispiel das Antaktsignal H an Klemme 3 auf logisch H" liegt, ist das Relais Rel erregt und die Antaktimpulse F* gelangen von der Klemme 4 über den Kontakt r2 des Umschalters R, über ein Verzögerungsglied 6 und über ein Monoflop 7 mit dynamischem Eingang an den Eingang eines Ringzählers RC. Bei jedem Impuls C am Eingang des Ringzählers RC werden die Signale am Ausgang des Ringzählers RC um eine Stelle weitergeschoben. Sie stellen Signale mit der Länge von 1200 el., bezogen auf die Frequenz der Ausgangsspannung des Wechselrichters WR, dar.Since in the present example the clock signal H at terminal 3 is logical H ", the relay Rel is energized and the clock pulses F * come from the terminal 4 via the contact r2 of the switch R, via a delay element 6 and via a Monoflop 7 with dynamic input to the input of a ring counter RC. With everyone Pulse C at the input of the ring counter RC are the signals at the output of the ring counter RC pushed one place forward. They provide signals with a length of 1200 el., based on the frequency of the output voltage of the inverter WR.

Diese Signale sind mit Y1...Y6 bezeichnet und gelangen an den einen Eingang eines ersten UND-Gatters 8.1...8.6 und von dessen Ausgang über einen Impulsverstärker 9.1... .9.6 zu den jeweiligen Ventilen T1...T6. Die ersten UND-Gatter 8.1...8.6 sind jedoch nur dann für die Signale Y1..Y6 durchlässig, wenn das Signal X an ihrem jeweiligen zweiten Eingang ansteht. Dieses Signal X, das den Zeitpunkt und die Länge der Zündimpulse des Stromrichters bestimmt, wird während der Antaktphase von den gesammelten Zündimpulsen F der Einspeiseschaltung E unter Verknüpfung mit dem Impulsfreigabe-Signal an Klemme 5 erzeugt. Zu diesem Zweck werden die gesammelten Zündimpulse F an den ersten Eingang eines zweiten UND-Gatters 10 geleitet, welches jedoch nur dann die Zündimpulse weiterelietet, wenn das an sienem zweiten Eingang anliegende Antakt-Signal H von Klemme 3 vorhanden ist.These signals are labeled Y1 ... Y6 and are sent to one of them Input of a first AND gate 8.1 ... 8.6 and its output via a pulse amplifier 9.1 ... .9.6 for the respective valves T1 ... T6. The first AND gates 8.1 ... 8.6 are only permeable to the signals Y1..Y6 if the signal X is connected to their respective second input is pending. This signal X, the time and the length the ignition pulse of the converter is determined by the collected ignition pulses F of the feed circuit E linked to the pulse release signal generated at terminal 5. For this purpose, the collected ignition pulses F are sent to the first input of a second AND gate 10 passed, which, however, only the Ignition pulses continue if the clock signal applied to its second input H of terminal 3 is present.

Vom Ausgang des zweiten UND-Gatters 10 gelangen die gesammelten Zündimpulse an einen ODER-Eingang eines ODER-UND-Gatters 13, an dessen UND-Eingang des Impulsfreigabe-Signal von Klemme 5 anliegt.The collected ignition pulses arrive from the output of the second AND gate 10 to an OR input of an OR-AND gate 13, to whose AND input the pulse enable signal from terminal 5 is present.

Sobald der Antaktvorgang beendet ist, verschwindet das Antakt-Signal an der Klemme 3, das Relais Rel fälit ab und der Kontakt des Umschalters R verbindet sich mit dem Kontakt rl. Auf diese Weise wird der an der Klemme 1 anliegende Frequenz-Sollwert f* über einen Analog-Digital-Wandler AD bestimmend für die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters WR.As soon as the clocking process is finished, the clocking signal disappears at terminal 3, the relay Rel drops out and the contact of the changeover switch R connects get in touch with the contact rl. In this way, the frequency setpoint applied to terminal 1 is set f * via an analog-to-digital converter AD determining the output frequency of the Inverter WR.

Mit dem Verschwinden des Antakt-Signals an Klemme 3 wird gleichzeitig das zweite UND-Gatter 10 undurchlässig für die gesammelten Zündimpulse F. Gleichzeitig wird ein drittes UND-Gatter 11 durchlässig, an dessen Eingang die auch am Eingang des Ringzählers RC anliegenden Impulse anliegen.When the clock signal at terminal 3 disappears, the second AND gate 10 impermeable to the collected ignition pulses F. At the same time a third AND gate 11 is permeable, at the input of which is also at the input of the ring counter RC are present.

Die das UND-Gatter 11 durchlaufenden Impulse werden ine einem Monoflop 12 mit dynamischem Eingang geformt und gelangen an einen zweiten ODER-Eingang des ODER-UND-Gatters 13 und bilden auf diese Weise während des normalen Wechselrichterbetriebs das Signal X, das Zeitpunkt und Länge der Zündimpulse des Stromrichters bestimmt.The pulses passing through the AND gate 11 become a monoflop 12 with dynamic input and arrive at a second OR input of the OR-AND gate 13 and form in this way during normal inverter operation the signal X, which determines the time and length of the ignition pulses of the converter.

Als Antaktimpulse F* können im Prinzip Impulse beliebiger Frequenz gewählt werden. Vorzugsweise werden jedoch die gesammelten Zündimpulse F der Einspeiseschaltung E oder aus diesen abgeleiteten Impulse als Antaktimpulse F* verwendet.In principle, pulses of any frequency can be used as clock pulses F * to get voted. Preferably, however, the collected ignition pulses F of the feed circuit E or pulses derived from these are used as clock pulses F *.

Im letzten Fall wird ein Frequenzteiler von der Klemme 2 zur Klemme 4 geschaltet.In the latter case, a frequency divider is used from terminal 2 to terminal 4 switched.

Wird das zweite UND-Gatter 10 als ODER-UND-Gatter ausgebildet, an dessen UND-Eingang die gesammelten Zündimpulse F anliegen, an dessen erstem ODER-Eingang das Antaktsignal H von Klemme 3 liegt und an dessen zweitem ODER-Eingang ein Strom-Null-Signal angelegt wird, so können Schwierigkeiten im normalen Wechselrichterbetrieb, welche durch Lücken des Zwischenkreisstromes 1d entstehen können, vermieden werden, da bei jedem Auftreten des Strom-Null-Signals ein Zündimpuls an Ausgang eines der ersten UND-Gatter 8.1...8.6 ausgelöst wird. Das Strom-Null-Signal erscheint jedesmal, wenn der Zwischenkreisstrom 1d zu Null wird.If the second AND gate 10 is designed as an OR-AND gate, on whose AND input has the collected ignition pulses F at its first OR input the clock signal H from terminal 3 and a current zero signal at its second OR input is applied, difficulties in normal inverter operation, which can arise due to gaps in the intermediate circuit current 1d, since an ignition pulse for each occurrence of the current zero signal at the exit one of the first AND gates 8.1 ... 8.6 is triggered. The current zero signal appears every time the intermediate circuit current 1d becomes zero.

LeerseiteBlank page

Claims (10)

Ansprüche 1. Verfahren zum Antakten eines drei- oder mehrphasigen Wechrichters in Brücken- oder Mittelpunktschaltung mit Phasenfolgelöschung, der einen mittels einer Einspeiseschaltung in Form eines Gleichstromstellers bzw. gesteuerten Gleichrichters und einer Zwischenkreisdrossel erzeugten eingeprägten Gleichstrom einem elektrischen Verbraucher in der Weise zuführt, daß dort ein drei- oder mehrphasiges Wechselstromsystem gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierung der Wechselrichter-Ventile (Tl. .. .T6) zu dem Zeitpunkt erfolgt, an dem der Zwischenkreisstrom (Id) gerade ein Minimum bestitzt. Claims 1. A method for clocking a three- or multi-phase Inverter in bridge or midpoint connection with phase sequence cancellation, the one controlled or controlled by means of a feed circuit in the form of a DC converter A rectifier and an intermediate circuit choke generated impressed direct current an electrical consumer in such a way that there is a three- or multi-phase AC system is formed, characterized in that the commutation of the Inverter valves (Tl. .. .T6) takes place at the point in time at which the intermediate circuit current (Id) just owned a minimum. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselrichter-Ventile (T1...T6) nur gleichzeitig mit Ventilen der Einspeiseschaltung (E) gezündet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the inverter valves (T1 ... T6) can only be ignited at the same time as the valves of the feed circuit (E). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündimpulsinformation (F) der Einspeiseschaltung (E) gesammelt und zur Synchronisation der Zündimpulse von Einspeiseschaltung (E) und Wechselrichter (WR) verwendet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the ignition pulse information (F) of the feed circuit (E) is collected and used for synchronization the ignition pulses from the supply circuit (E) and inverter (WR) are used. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselrichter (WR) mit beliebiger Frequenz angetaktet wird. 4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the inverter (INV) is clocked at any frequency. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Antaktimpulse (F*) ein Bruchteil der Frequenz der gesammelten Zündimpulse (F) der Einspeiseschaltung (E) beträgt. 5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the frequency of the clock pulse (F *) is a fraction of the frequency of the collected firing pulses (F) of the feed circuit (E) is. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahre nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antaktimpulse (F* über ein Totzeitglied (6) und ein Monoflop (7) mit dynanischem Eingang auf den Eingang eines Ringzählers (RC) geschaltet sind, daß der Ringzähler (RC) zyklisch verschoebene Ausgangsimpulse abgibt, die an je ein erstes UND-Gatter (8.1..8.6) geschaltet sind, daß die Ausgangssignale dieser ersten UND-Gatter (8.1...8.6) über je einen Zündimpulsverstärker (9.1...9.6) als Zündimpulse an die zugehörigen Ventile (T1...T6) des Wechselrichters (WR) geschaltet sind, daß die gesammelten Zündimpulse (F) über den ersten UND-Eingang eines zweiten UND-Gatters (107 auf einen ODER-Eingang eines ODER-UND-Gatters (13) geschaltet sind, daß auf den UND-Eingang des ODER-UND-Gatters (13) das Impulsfreigabe-Signal geschaltet ist, daß der Ausgang des ODER-UND-Gatters (13) mit allen zweiten Eingängen der ersten UND-Gatter (8.1....8.6) verbunden ist, und daß an den zweiten Eingang des zweiten UND-Gatters (10) ein Antaktsignal (H) angeschaltet ist. 6. Device for performing the method according to the claims 1 to 5, characterized in that the clock pulses (F * via a dead time element (6) and a monoflop (7) with dynamic input to the input of a ring counter (RC) are switched so that the ring counter (RC) cyclically shifted output pulses outputs which are connected to a first AND gate (8.1..8.6) that the output signals these first AND gates (8.1 ... 8.6) each via an ignition pulse amplifier (9.1 ... 9.6) switched as ignition pulses to the associated valves (T1 ... T6) of the inverter (WR) are that the collected ignition pulses (F) via the first AND input of a second AND gate (107) are connected to an OR input of an OR-AND gate (13), that the pulse release signal is switched to the AND input of the OR-AND gate (13) is that the output of the OR-AND gate (13) with all the second inputs of the first AND gate (8.1 .... 8.6) is connected, and that to the second input of the second AND gate (10) a clock signal (H) is switched on. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang des Verzögerungsgliedes (6) ein Umschalter (R) vorgeschaltet ist, der während des Antaktvorganges die Antaktimpulse (F*), während der übrigen Betriebszeit die dem Frequenz-Sollwert (f*) entsprechenden Impulse weiterleitet, daß die am Eingang des Ringzählers (RC) anliegenden Impulse über ein drittes UND-Gatter (11) und über ein Monoflop (12) auf einen ODER-Eingang des ODER-UND-Gatters (13), an dessen zweitem ODER-Eingang das Ausgangssignal des zweiten UND-Gatters (10) und an dessen UND-Eingang das Impulsfreigabe-Signal anliegt, geschaltet sind, und daß das Antakt-Signal (H) auf einen Sperreingang des dritten UND-Gatters (11) geschaltet ist, das während des Antaktvorgangs die vom Eingang des Ringzählers (RC) abgegriffenen Impulse sperrt. 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the input the delay element (6) is preceded by a switch (R), which during the Antaktvorganges the Antaktimpulse (F *), during the rest of the operating time the dem Frequency setpoint (f *) transmits corresponding pulses that the input of the Ring counter (RC) pulses present via a third AND gate (11) and via a Monoflop (12) on an OR input of the OR-AND gate (13), on the second OR input the output signal of the second AND gate (10) and at its AND input the pulse release signal is present, switched, and that the clock signal (H) is switched to a blocking input of the third AND gate (11), which during of the clocking process blocks the pulses tapped from the input of the ring counter (RC). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (R) durch ein Relais (Rel) oder durch eine einfache Logikschaltung realisiert St, die vom Antakt-Signal (H) gesteuert werden. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the changeover switch (R) realized by a relay (Rel) or by a simple logic circuit St, which are controlled by the clock signal (H). 9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzteiler vorgesehen ist, der aus den gesammelten Zündimpulsen (F) der Einspeiseschaltung (E) die Antaktimpulse (F*) erzeugt. 9. Device according to at least one of claims 6 to 8, characterized characterized in that a frequency divider is provided which is derived from the collected ignition pulses (F) the feed circuit (E) generates the clock pulses (F *). 10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite UND-Gatter (10) als ODER-UND-Gatter ausgebildet ist und daß den beiden ODER-Eingängen das Antakt-Signal (H) und ein Strom-Null-Siynal zugeführt sind. 10. The device according to at least one of claims 6 to 9, characterized characterized in that the second AND gate (10) is designed as an OR-AND gate and that the two OR inputs the clock signal (H) and a current zero Siynal are supplied.