DE3419420A1

DE3419420A1 - Unterbrechungsfreie stromversorgung

Info

Publication number: DE3419420A1
Application number: DE19843419420
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. Fischer; Christian Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Kublick
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-05-24
Filing date: 1984-05-24
Publication date: 1985-11-28
Also published as: DE3419420C2; US4642475A; BR8502425A; NO164807C; NO850963L; NO164807B

Description

'el'

Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen

Berlin und München VPA 8ΊΡ 3 1 9 Q DE

Unterbrechungsfreie Stromversorgung

Die Erfindung betrifft eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mit einem vom Versorgungsnetz gespeisten Gleichrichter, dem ein Zwischenkreis mit Zwischenkreisbatterie nachgeschaltet ist und mit einem am Zwischenkreis angeschlossenen Wechselrichter, der ein gesichertes Netz versorgt, wobei die Steuerung für die unterbrechungsfreie Stromversorgung über zwei Gleichrichter gespeist ist, deren Ausgänge entkoppelt parallel geschaltet sind und von denen der erste mit dem Versorgungsnetz verbunden ist.

Bei dieser, im Handel erhältlichen unterbrechungsfreien Stromversorgung sind die Eingangsklemmen des zweiten Gleichrichters mit der sicheren Schiene verbunden. Bei Netzausfall wird daher die Steuerung aus dem gesicherten Netz gespeist. Nachteilig ist dabei, daß bei einer Spannungsabsenkung der sicheren Schiene die Stromversorgung für die Steuerung und damit der Wechselrichter ausfallen kann.

Es besteht die Aufgabe, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei Netzausfall der Wechselrichterbetrieb auch bei Spannungsabsenkung des gesicherten Netzes aufrecht erhalten bleibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die eine Eingangsklemme des zweiten Gleichrichter mit dem elektrischen Mittelpunkt des Zwischenkreises und

Soe 2 Bim / 17.05.1984

die andere Eingangsklemme mit dem Hauptanschluß von zwei Stromrichterzweigen des Wechselrichters verbunden ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Stromrichter wird die Wechselrichtereinspeisung des zweiten Gleichrichters zwischen einer Wechselrichterphase und dem vorzugsweise über zwei Kondensatoren gebildeten elektrischen Mittelpunkt des Zwischenkreises abgenommen. Damit bleibt die Ausgangsspannung des zweiten Gleichrichters praktisch konstant und hängt auch bei einer Spannungsabsenkung der sicheren Schiene nur von der Zwischenkreisspannung ab.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Stromversorgung beispielhaft anhand der Figur näher erläutert.

Die Wechselspannungsseite eines Gleichrichters 1 ist mit den Klemmen 2 eines Versorgungsnetzes verbunden. Der Gleichspannungsseite des Gleichrichters 1 ist über einen Zwischenkreis 3 der Gleichspannungseingang eines Wechselrichters 4 nachgeschaltet. In den Zwischenkreis 2 ist die Zwischenkreisbatterie 5 eingefügt. Die Wechselspannungsseite des Wechselrichters 4 ist das gesicherte Netz 6. Die Zwischenkreisbatterie 5 übernimmt die Versorgung des Wechselrichters 4, wenn das Versorgungsnetz 2 ausfällt, wobei die Batterie 5 durch den Gleichrichter 1 im Normalbetrieb ständig aufgeladen wird. Am Wechselspannungsausgang des Wechselrichters 4 steht also eine gegen Unterbrechungen des Versorgungsnetzes gesicherte Wechselspannung an, mit der das gesicherte Netz 6 gespeist wird. Zum Betrieb des Gleichrichters 1 und des Wechselrichters 4 ist eine Steuerung 7 erforderlich, die die Stromrichterventile sowohl des Gleichrichters 1, als auch des Wechselrichters 4 ansteuert. Die Stromversorgung dieser Steuerung 7 muß auch bei Netzausfall sichergestellt sein.

Im Ausführungsbeispiel wird die Steuerung 7 von zwei Gleichrichtern 8 und 9 gespeist, deren Gleichspannungsausgänge über zwei Entkopplungsdioden 10 und 11 parallel geschaltet und der Steuerung 7 zugeführt sind. Damit ist bei Netzausfall eine Umschaltung sichergeteilt, bei der keine Umschaltlücken auftreten. Der Gleichrichter 8, über den die Versorgung der Steuerung 7 im Normalbetrieb erfolgt, ist wechselspannungsseitig mit den Klemmen 2 des Versorgungsnetzes verbunden. Die eine Eingangsklemme des zweiten Wechselrichters 9 ist mit dem elektrischen Mittelpunkt des Zwischenkreises 3 verbunden, der im Ausführungsbeispiel der Verbindungspunkt 12 von zwei Kondensatoren 13 und 14 ist, die den Zwischenkreis 3 bzw. die Zwischenkreisbatterie 5 überbrücken. Die zweite Eingangsklemme des Gleichrichters 9 ist mit dem Hauptanschluß 15 von zwei Stromrichterzweigen 15a und 15b des Wechselrichters 4 verbunden, der im Ausführungsbeispiel schematisch mit Thyristoren in Zweiphasen-Brückenschaltung gezeigt ist. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch mit mehrpulsigen Brückenschaltungen oder mit einem Wechselrichter in gegebenenfalls mehrpulsiger Mittelpunktsschaltung realisieren. Zu betonen ist noch, daß die beiden Gleichrichter 8 und 9 über getrennte Transformatoren an das Versorgungsnetz 2 oder die Einspeisung aus dem Zwischenkreis 3 angeschlossen sei können.

Bei dieser Ausführungsform wird das Zweigpaar 15a und 15b des Leistungsteils des Wechselrichters 4 zusätzlich als Hilfswechselrichter in Halbbrückenschaltung für die Versorgung des Gleichrichters 9 ausgenutzt. Da die Stromrichterzweige 15a und 15b unabhängig vom Pulsraster und von der Aussteuerung des Wechselrichters 4 in jeder Periode für 180° el. leitend sind, bleibt der gleichgerichtete Wert der Ausgangsspannung dieser Halbbrückenschaltung praktisch konstant und hängt nur von der Größe der Spannung im Zwischenkreis 3 ab. Zu den Vorteilen der

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bekannten Schaltung, nämlich einer weitgehenden Redundanz und der Vermeidung von Umschaltlücken beim Ausfall des Netzes, bleibt daher die Stromversorgung der Steuerung 7 in einfacher Weise auch dann gewährleistet, wenn die Spannung der sicheren Schiene beispielsweise im Kurzschlußfall abgesenkt werden muß.

2 Patentansprüche
1 Figur

• (ο-

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

1. Unterbrechungsfreie Stromversorgung mit einem vom Versorgungsnetz gespeisten Gleichrichter, dem ein Zwischenkreis mit Zwischenkreisbatterie nachgeschaltet ist und mit einem am Zwischenkreis angeschlossenen Wechselrichter, der ein gesichertes Netz versorgt, wobei die Steuerung für die unterbrechungsfreie Stromversorgung über zwei Gleichrichter gespeist ist, deren Ausgänge entkoppelt parallel geschaltet sind und von denen der erste mit dem Versorgungsnetz verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eingangsklemme des zweiten Gleichrichters (9) mit dem elektrischen Mittelpunkt (12) des Zwischenkreises und die andere Eingangsklemme mit dem Hauptanschluß (15) von zwei Stromrichterzweigen (15a, 15b) des Wechselrichters (15) verbunden ist.

2. Unterbrechungsfreie Stromversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Mittelpunkt des Zwischenkreises (3) vom Verbindungspunkt (12) zweier Kondensatoren (13, 14) gebildet ist, die den Zwischenkreis (3) überbrücken.