DE3826524C2 - Leistungseinspeiseschaltung mit Saugdrossel - Google Patents
Leistungseinspeiseschaltung mit SaugdrosselInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leistungseinspeiseschaltung
mit Saugdrossel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Leistungseinspeiseschaltung mit Saugdrossel ist aus
dem BBC Silizium-Stromrichter-Handbuch, 1971, Seite 158 bis 161 bekannt.
Die dort beschriebene Doppelsternschaltung mit Saugdrossel
ist als sechspulsige Schaltung auch für große Leistungen verwendbar.
Aus etz Archis Band 7 (1985), Heft 7, Seiten 219 bis 224 ist ein
Doppelwechselrichtersystem mit Drehstromsaugdrossel für einen
Hochleistungsantrieb bekannt, bei welchem ein sechssträngiger
Asynchronmotor über ein Drehstromsaugdrossel-gekoppeltes Doppelwechselrichtersystem
(Pulswechselrichter) mit Gleichspannungs-Zwischenkreis
und Einspeisestromrichter aus einem Drehstromnetz gespeist
wird. Dabei wird der Bauleistungsaufwand für eine geforderte
Motorstromglättung im Vergleich zu linearen Vordrosseln
stark reduziert. Bestimmte Gruppen von Harmonischen des Motorstromes
werden ganz oder teilweise eliminiert ohne die Grundgeschwingung
zu beeinflussen.
Aus der DE 38 16 444 A1 ist eine Pulsbreitenmodulations-Steuereinrichtung
für einen von einer Gleichspannungsquelle gespeisten
Ausgleichsdrossel-Multiplex-Wechselrichter bekannt. Dabei sind die
Drehstromausgänge der beiden Wechselrichter über Ausgleichsdrosseln
miteinander verbunden, so daß an den Mittelpunkten der Ausgleichsdrosseln
parallele Dreiphasen-Multiplexausgänge für den
Laststrom gebildet werden.
Leistungseinspeisungen aus dem Drehstromnetz in einen Gleichspannungszwischenkreis
bestehen in der Regel aus einem gesteuerten
oder ungesteuerten Sechs-Puls-Einspeisestromrichter, der über
Netzdrosseln an das Drehstromnetz angeschlossen ist und einem Zwischenkreiskondensator.
Die Netzdrosseln dienen als Kommutierungs-
und eventuell als Glättungsdrosseln, sowie zusammen mit den Eingangssicherungen
zum Schutz des Stromrichters.
Um solch eine Leistungseinspeisung netzfreundlich zu gestalten,
d. h. den Oberschwingungsanteil der Speiseströme des Stromrichters
klein zu halten, müßten die Netzdrosseln eine sehr große Induktivität
haben, was die Dynamik der Einspeisung sehr verschlechtert.
Lastsprünge auf der Gleichspannungsseite führen zu großen dynamischen
Spannungsänderungen im Gleichspannungszwischenkreis.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine
Leistungseinspeiseschaltung mit Saugdrossel der eingangs
genannten Art anzugeben, die eine große Netzfreundlichkeit und gute dynamische
Eigenschaften gewährleistet.
Diese Aufgabe wird alternativ in Verbindung mit den Merkmalen des
Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1
und 4 angegebenen Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß ein guter 12-Puls-Gleichrichterbetrieb mit vergleichsweise
geringem Mehraufwand (zwei magnetische Bauelemente) gegenüber
der 6-Puls-Schaltung ermöglicht wird. Die Verdoppelung der
Pulszahl von sechs auf zwölf senkt den Oberschwingungsanteil der
Speiseströme der Einspeisung stark ab und ermöglicht damit eine
Verkleinerung der Netzdrosseln, was die Dynamik verbessert.
Durch eine weitere Verdoppelung der Pulszahl auf vierundzwanzig
durch Speisung zweier zwölfpulsiger Leistungseinspeisungen mit
netzseitiger Saugdrossel über eine weitere netzseitige Saugdrossel
(insgesamt vier magnetische Bauelemente) läßt sich der Oberschwingungsanteil
des Netzstromes weiter vermindern.
Die Ausführung der netzseitigen Saugdrosselschaltung
kann durch Zusammenschaltung von Wicklungsgruppen auf
drei Einphasenkernen zu einer Dreiphasensaugdrossel erfolgen.
Eine vorteilhafte Ausführung besteht in der Integration
der drei Einphasenkomponenten zu einer Drehstromeinheit.
Wegen des durch die Spannungsverläufe vorgegebenen Flußverlaufs,
dessen Wert in einem Schenkel nicht gleich der
Summe der Flüsse in den beiden anderen Schenkeln ist,
wird die Ausführung des Dreiphasenkerns mit mehr als
drei Schenkeln erforderlich, also beispielsweise aus
Symmetriegründen als Fünfschenkelkern.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
kann zusätzlich eine Stromteilerdrossel zwischen Drehstromnetz
und Saugdrosselschaltung vorgesehen sein. Der
hiermit erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin,
daß ein guter 18-Puls-Gleichrichterbetrieb mit vergleichsweise
geringem Mehraufwand gegenüber der 6-Puls-
Schaltung ermöglicht wird. Die Verdreifachung der Pulszahl
von sechs auf achtzehn senkt den Oberschwingungsanteil
der Speiseströme der Einspeisung stark ab und
ermöglicht damit eine Verkleinerung der Netzdrosseln,
was die Dynamik verbessert.
Die 18pulsige Gleichrichterschaltung benötigt drei magnetische
Bauelemente zur Verdreifachung der Pulszahl.
Der Oberschwingungsanteil der Netzströme ist geringer
als bei den 12pulsigen Schaltungen, wobei der Aufwand
ähnlich günstig ist. Die 18pulsige Schaltung ist bezüglich
der Anzahl der Bauelemente und des Aufwands günstiger
als die 24pulsigen Schaltungen.
Die Ausführung der Stromteilerdrossel und der netzseitigen
Saugdrossel kann durch Zusammenschalten von Wicklungsgruppen
auf jeweils drei Einphasenkernen zu einer
Dreiphasensaugdrossel bzw. einer Dreiphasenstromteilerdrossel
erfolgen.
Eine vorteilhafte Ausführung der Stromteilerdrossel besteht
in der Integration der jeweils drei Einphasenkomponenten
zu einer Drehstromeinheit. Wegen des durch die
Spannungsverläufe vorgegebenen Flußverlaufs, dessen Wert
in einem Schenkel nicht gleich der Summe der Flüsse in
den beiden anderen Schenkel ist, wird die Ausführung der
Dreiphasenkerne mit mehr als drei Schenkeln erforderlich,
also beispielsweise aus Symmetriegründen als Fünfschenkelkern.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Leistungseinspeisung mit netzseitiger
Saugdrosselschaltung,
Fig. 2 die Verschaltung der Leistungseinspeisung
gemäß Fig. 1 mit symbolischer Zeigerbilddarstellung
der Spannungen an der netzseitigen
Saugdrossel,
Fig. 3 die typischen zeitlichen Verläufe interessierender
Ströme und Spannungen zur
Schaltung nach Fig. 1 und 2,
Fig. 4 eine zu Fig. 1 modifizierte Saugdrosselschaltung,
Fig. 5 eine vereinfachte Saugdrosselschaltung,
Fig. 6 eine aus drei Saugdrosselschaltungen
bestehende Anordnung,
Fig. 7 die Verschaltung der Leistungseinspeisung
gemäß Fig. 6 mit symbolischer Zeigerbilddarstellung
der Spannungen an den Saugdrosselschaltungen
Fig. 8 eine Schaltung mit 6pulsigem Rückarbeits-
Wechselrichter,
Fig. 9 eine Schaltung mit 12pulsigem Rückarbeits-
Wechselrichter,
Fig. 10 eine Leistungseinspeiseschaltung mit
Stromteilerdrossel und netzseitiger Saugdrossel,
Fig. 11, 12 die typischen zeitlichen Verläufe interessierender
Ströme und Spannungen zur
Schaltung nach Fig. 10.
In der Fig. 1 ist eine Leistungseinspeiserschaltung mit netzseitiger
Saugdrosselschaltung dargestellt. Es ist ein Drehstromnetz
1 mit seinen drei Phasen L1, L2, L3 und dem
Nulleiter N zu erkennen, an das über Netzdrosseln 2 und
über eine netzseitige dreiphasige Saugdrosselschaltung
3a ein Stromrichter 4 angeschlossen ist. Die Netzdrosseln
2 dienen zur Aufnahme der Verzerrungsspannungen.
Der Stromrichter 4 speist eine durch einen Widerstand R
und einen Kondensator C repräsentierte Gleichspannungslast
5, vorzugsweise einen Gleichspannungszwischenkreis
mit Zwischenkreiskondensator.
Die Saugdrosselschaltung 3a besteht aus zwölf Saugdrosselwicklungen
6 bis 17 in magnetischer und elektrischer
Wirkverbindung, wobei jeweils vier Wicklungen eine Wicklungsgruppe
bilden und auf einem gemeinsamen, magnetisierbaren
Kern 18 bis 20 angeordnet sind. Im einzelnen
befinden sich die Wicklungen 6, 7, 13, 17 (erste Wicklungsgruppe)
auf dem Kern 18, die Wicklungen 8, 9, 14,
15 (zweite Wicklungsgruppe) auf dem Kern 19 und die
Wicklungen 10, 11, 12, 16 (dritte Wicklungsgruppe) auf
dem Kern 20. Die Netzeinspeisung der Saugdrosselschaltung
3a erfolgt an den drei netzseitigen Anschlußklemmen
(Abgriffen) U3, V3, W3, wobei U3 dem gemeinsamen Verbindungspunkt
der Wicklungen 6, 7, V3 dem gemeinsamen Verbindungspunkt
der Wicklungen 8, 9 und W3 dem gemeinsamen
Verbindungspunkt der Wicklungen 10, 11 entsprechen. Die
äußeren Klemmen U1, U2, V1, V2, W1, W2 dieser Wicklungen
6 bis 11 sind mit den übrigen Wicklungen 12 bis 17 derart
verbunden, daß die Klemmen U1, U2, V1, V2, W1, W2
der Wicklungen 6 bis 11 eines Kerns jeweils in zyklischer
Vertauschung und gegensinnig mit den Klemmen U21,
U12, V21, V12, W21, W12 der Wicklungen 12 bis 17 auf den
beiden anderen Kernen verbunden und die jeweils anderen
Klemmen U11, U22, V11, V22, W11, W22 der Wicklungen 12
bis 17, die sechs lastseitigen Anschlußklemmen, an die
Wechselstromanschlüsse des Stromrichters 4 geführt sind.
Im einzelnen ist die Klemme U1 der Wicklung 6 mit der
Klemme W21 der Wicklung 12 verbunden. Die weitere Klemme
W22 der Wicklung 12 bildet den ersten Wechselstromanschluß.
Die Klemme W1 der Wicklung 10 ist mit der Klemme
V21 der Wicklung 14 verbunden. Die weitere Klemme V22
der Wicklung 14 bildet den zweiten Wechselstromanschluß.
Die Klemme V1 der Wicklung 8 ist mit der Klemme U21 der
Wicklung 13 verbunden. Die weitere Klemme U22 der Wicklung
13 bildet den dritten Wechselstromanschluß. Die
Klemme W2 der Wicklung 11 ist mit der Klemme U12 der
Wicklung 17 verbunden. Die weitere Klemme U11 der Wicklung
17 bildet den vierten Wechselstromanschluß. Die
Klemme U2 der Wicklung 7 ist mit der Klemme V12 der
Wicklung 15 verbunden. Die weitere Klemme V11 der Wicklung
15 bildet den fünften Wechselstromanschluß. Die
Klemme V2 der Wicklung 9 ist mit der Klemme W12 der
Wicklung 16 verbunden. Die weitere Klemmme W11 der Wicklung
16 bildet den sechsten Wechselstromanschluß.
Die Windungszahl der Wicklungen 6 bis 11 beträgt WA und
die Windungszahl der Wicklungen 12 bis 17 beträgt WB.
Bei einer zwölfpulsigen Schaltung hat das Windungszahlenverhältnis
WB/WA etwa den Wert WB/WA = 0,366. Die
Wicklungen mit der kleinsten Windungszahl WB müssen bei
12-Pulsbetrieb für eine sinusförmige Spannung von etwa
UWB = 0,0457 UN mit der Netzfrequenz f ausgelegt werden,
wobei UN die Spannung des Drehstromnetzes und UWB die
Spannung an der Wicklung mit der Windungszahl WB ist.
Der Stromrichter 4 ist als sechsphasiger Drehstrom-
Gleichrichter in Brückenschaltung mit zwölf Gleichrichterventilen
D1 bis D12 ausgeführt. Die Gleichrichterventile
D1 . . . D12 können steuerbar oder ungesteuert sein.
In Fig. 2 ist die Verschaltung der Leistungseinspeiserschaltung
gemäß Fig. 1 mit der symbolischen Zeigerbilddarstellung
der Spannungen an der netzseitigen Saugdrosselschaltung
3a dargestellt. Es sind insbesondere die Anordnung der
Wicklungen auf den drei magnetisierbaren Kernen 18, 19,
20, die Netzeinspeisung der Saugdrosselschaltung über
die Netzdrosseln 2 und die Anknüpfung der Saugdrosselschaltung
3a an den Stromrichter 4 zu erkennen. Die Verbindungen
zwischen den Wicklungen verschiedener Kerne
sind nicht dargestellt. Die gleiche Richtung von Wicklungen
bedeutet, daß die Wicklungen auf dem gleichen
Kern angeordnet sind.
Durch die besondere Anordnung der Wicklungen 6 bis 17
auf den Kernen 18 bis 20 der Saugdrosselschaltung 3a
werden die in den Wicklungen fließenden Ströme so transformiert,
daß der Netzstrom zwischen den Nulldurchgängen
der Netzspannung bis zu sehr kleinen Lastströmen zu jeder
Zeit einen von Null verschiedenen Wert hat.
Die relative Höhe der Ströme in den Wicklungen der Saugdrosselschaltung
3a läßt sich über das Windungszahlverhältnis
WA/WB der Wicklungen einstellen und somit der
Strom in den Netzzuleitungen, bei geeigneter Wahl der
relativen Kurzschlußspannung der Netzdrosseln, optimal
der Sinusform anpassen. Die Differenzspannung zwischen
der Netzspannung und der Wechselspannung an der Gleichrichterlast
4 wird dabei von der Saugdrosselschaltung 3a
und der Netzdrossel 2 aufgebracht.
In Fig. 3 sind die typischen zeitlichen Verläufe interessierender
Ströme und Spannungen zur Schaltung nach
Fig. 1 und 2 dargestellt. Es sind die Netzspannung
(Sternspannung) UL1-N (durchgezogener Linienzug), die
Spannung an der Anschlußklemmme U3 der Saugdrosselschaltung
UU3-N (Sternspannung, gestrichelter Linienzug), der
Netzstrom iL1 (durchgezogener Linienzug) und die Ströme
i 6 (gestrichelter Linienzug) bzw. i 7 (strichpunktierter
Linienzug) in den Wicklungen 6 bzw. 7 gezeigt (Saugdrosselströme,
siehe hierzu Fig. 1). Die Grundschwingungen
der Saugdrosselströme i 6, i 7 weisen eine Phasendifferenz
von 30° zueinander auf. Der Netzstrom iL1 setzt sich aus
diesen beiden Saugdrosselströmen i 6, i 7 zusammen. Durch
die Anordnung der Netzdrosseln 2 in den Netzzuleitungen
ergibt sich eine Glättung des Netzstromes und somit eine
verbesserte Annäherung an die Sinusform.
Durch den Einsatz der netzseitigen dreiphasigen Saugdrosselschaltung
wird eine 12-Pulsigkeit des Laststromes
(Gleichstromes) erzielt, d. h. die Oberwelligkeit des
Laststromes wird durch die Saugdrossel stark verringert.
In Fig. 4 ist eine zu Fig. 1 modifizierte Saugdrosselschaltung
dargestellt. Die Saugdrosselschaltung 3a besteht
aus zwölf Wicklungen 6 bis 17, wobei die Wicklungen
6, 7, 13, 17 (erste Wicklungsgruppe) auf Kern 18,
die Wicklungen 8, 9, 14, 15 (zweite Wicklungsgruppe) auf
Kern 19 und die Wicklungen 10, 11, 12, 16 (dritte Wicklungsgruppe)
auf Kern 20 angeordnet sind, wie bereits
unter Fig. 1 beschrieben. Die Klemmen U3 bzw. V3 bzw. W3
der Wicklungen 6/7 bzw. 8/9 bzw. 10/11 bilden wiederum
die Abgriffe für die Netzeinspeisung (netzseitige Anschlußklemmen).
Die Klemme W1 der Wicklung 10 ist mit
der Klemme U22 der Wicklung 13 verbunden. Die weitere
Klemme U21 der Wicklung 13 bildet den ersten Wechselstromanschluß.
Die Klemme U1 der Wicklung 6 ist mit der
Klemme V22 der Wicklung 14 verbunden. Die weitere Klemme
V21 der Wicklung 14 bildet den zweiten Wechselstromanschluß.
Die Klemme V1 der Wicklung 8 ist mit der Klemme
W22 der Wicklung 12 verbunden. Die weitere Klemme W21
der Wicklung 12 bildet den dritten Wechselstromanschluß.
Die Klemme U2 der Wicklung 7 ist mit der Klemme W11 der
Wicklung 16 verbunden. Die weitere Klemmme W12 der Wicklung
16 bildet den vierten Wechselstromanschluß. Die
Klemme W2 der Wicklung 11 ist mit der Klemme V11 der
Wicklung 15 verbunden. Die weitere Klemme V12 der Wicklung
15 bildet den fünften Wechselstromanschluß. Die
Klemme V2 der Wicklung 9 ist mit der Klemme U11 der
Wicklung 17 verbunden. Die weitere Klemme U12 der Wicklung
17 bildet den sechsten Wechselstromanschluß. Die
Windungszahl der Wicklungen 6 bis 11 beträgt WA + WB und
die Windungszahl der Wicklungen 12 bis 17 beträgt WB.
Bei einer zwölfpulsigen Saugdrosselschaltung haben die
Windungszahlenverhältnisse etwa die Werte WB/WA = 0,366
und WB/WA + WB = 0,268. Die Wicklungen mit der kleinsten
Windungszahl WB müssen bei 12-Pulsbetrieb für eine sinusförmige
Spannung von etwa UWB = 0,0392 UN mit der
Netzfrequenz f ausgelegt werden.
Die übrige Schaltungsanordnung der Fig. 4 ist wie unter
Fig. 1 beschrieben. Die symbolische Zeigerbilddarstellung
der Spannungen der Saugdrosselschaltung 3a gemäß
Fig. 4 ist ebenfalls dargestellt.
In Fig. 5 ist eine vereinfachte Saugdrosselschaltung
dargestellt. Die Saugdrosselschaltung 3a besteht aus
lediglich neun Wicklungen 21 bis 29, wobei die Wicklungen
21 bis 23 (erste Wicklungsgruppe) auf dem magnetisierbaren
Kern 54, die Wicklungen 24 bis 26 (zweite
Wicklungsgruppe) auf Kern 55 und die Wicklungen 27 bis
29 (dritte Wicklungsgruppe) auf Kern 56 angeordnet sind.
Die Klemmen U1 bzw. V1 bzw. W1 der Wicklungen 21 bzw. 24
bzw. 27 bilden den Abgriff für die Netzeinspeisung
(netzseitige Anschlußklemmen). Die Klemme W2 der Wicklung
27 ist mit der gemeinsamen Klemme U23 der Wicklung
22 und 23 verbunden. Die weitere Klemme U21 der Wicklung
22 bildet den ersten Wechselstromanschluß. Die weitere
Klemme U22 der Wicklung 23 bildet den vierten Wechselstromanschluß.
Die Klemme U2 der Wicklung 21 ist mit der
gemeinsamen Klemme V23 der Wicklungen 25 und 26 verbunden.
Die weitere Klemme V21 der Wicklung 25 bildet den
zweiten Wechselstromanschluß. Die weitere Klemme V22 der
Wicklung 26 bildet den fünften Wechselstromanschluß. Die
Klemme V2 der Wicklung 24 ist mit der gemeinsamen Klemme
W23 der Wicklungen 28 und 29 verbunden. Die weitere
Klemme W21 der Wicklung 28 bildet den dritten Wechselstromanschluß.
Die weitere Klemme W22 der Wicklung 29
bildet den sechsten Wechselstromanschluß. Die Windungszahl
der Wicklungen 21, 24, 27 beträgt WB, die Windungszahl
der Wicklungen 22, 25, 28 beträgt WA und die Windungszahl
der Wicklungen 23, 26, 29 beträgt WA + WB.
Bei einer zwölfpulsigen Saugdrosselschaltung hat das
Windungszahlverhältnis etwa den Wert WB/WA = 0,366. Die
Wicklungen mit der kleinsten Wicklungszahl WB müssen bei
12-Pulsbetrieb für eine sinusförmige Spannung von etwa
UWB = 0,0355 UN mit der Netzfrequenz f ausgelegt werden.
Die übrige Schaltungsanordnung ist wie unter Fig. 1 beschrieben.
Die symbolische Zeigerbilddarstellung der Spannungen der
Saugdrosselschaltung 3a gemäß Fig. 5 ist ebenfalls dargestellt.
In Fig. 6 ist eine aus drei netzseitigen dreiphasigen
Saugdrosselschaltungen bestehende Anordnung dargestellt.
Die erste Saugdrosselschaltung 3a mit den Kernen 18 bis
20 und den insgesamt zwölf Wicklungen 6 bis 17 ist, wie
unter Fig. 4 beschrieben, verschaltet. Das Windungszahlenverhältnis
hat aber, um eine 24-Pulsigkeit zu erzielen,
etwa den Wert WB′/WA′ = 0,165. Die äußeren Klemmen
der Wicklungen 14, 12, 13 bzw. 16, 17, 15 (die lastseitigen
Anschlußklemmen) bilden jedoch nicht Wechselstromanschlüsse
eines Stromrichters 4, sondern Einspeisungen
der zweiten bzw. dritten Saugdrosselschaltung 3b bzw.
3c.
Die zweite Saugdrosselschaltung 3b weist drei Kerne 57,
58, 59 auf, wobei Wicklungen 30, 31, 37, 41 (erste Wicklungsgruppe)
auf dem Kern 57, Wicklungen 32, 33, 38, 39
(zweite Wicklungsgruppe) auf dem Kern 58 und Wicklungen
34, 35, 36, 40 (dritte Wicklungsgruppe) auf dem Kern 59
angeordnet sind. Die dritte Saugdrosselschaltung 3c
weist drei Kerne 60, 61, 62 auf, wobei Wicklungen 42,
43, 49, 53 (erste Wicklungsgruppe) auf dem Kern 60, Wicklungen
44, 45, 50, 51 (zweite Wicklungsgruppe) auf dem
Kern 61 und Wicklungen 46, 47, 48, 52 (dritte Wicklungsgruppe)
auf dem Kern 62 angeordnet sind. Die Verschaltung
der Saugdrosselschaltungen 3b, 3c ist ebenfalls wie
unter Fig. 4 beschrieben.
Bei den Saugdrosselschaltungen 3b und 3c muß das Windungszahlenverhältnis
zur Erzielung einer Zwölfpulsigkeit
etwa den Wert WB/WA = 0,366 haben.
Als Stromrichter 4 dient ein zwölfphasiger Gleichrichter
in Brückenschaltung mit insgesamt vierundzwanzig Gleichrichterventilen
D1 bis D24 (steuer- oder nicht steuerbar).
Durch Einsatz der insgesamt drei Saugdrosselschaltungen 3a, 3b, 3c
wird eine 24-Pulsigkeit des Laststromes (Gleichstromes)
erzielt, d. h. die Oberwelligkeit des Laststromes ist
nochmals stark verringert.
In Fig. 7 ist die Verschaltung der Leistungseinspeiserschaltung
gemäß Fig. 6 mit der symbolischen Zeigerbilddarstellung
der Spannungen an den netzseitigen Saugdrosseln dargestellt.
Es sind insbesondere die Anordnung der drei
Saugdrosselschaltungen 3a, 3b, 3c mit jeweils drei Kernen,
18-20, 57-59, 60-62 die Netzeinspeisung der Saugdrosselschaltungen 3a, 3b, 3c über
die Netzdrosseln 2 und die Anknüpfung der Saugdrosselschaltungen
3a, 3b, 3c an den Stromrichter 4 zu erkennen. Die Verbindungen
zwischen den Wicklungen verschiedener magnetisierbarer
Kerne sind nicht dargestellt. Jede der drei
Saugdrosselschaltungen 3a, 3b, 3c stellt einen Phasenzahl-Verdoppler
dar, wobei den Saugdrosselschaltungen 3b, 3c mit den
Kernen 57 bis 59 bzw. 60 bis 62 jeweils ein eigener
12-Puls-Gleichrichter zugeordnet ist.
Die Anordnung von dreiphasigen Saugdrosseln in Verbindung
mit Gleichrichtern und großer Zwischenkreiskapazität
(Zwischenkreiskondensator) erfordert eine Begrenzung
des Einschaltstromes. Eine derartige Begrenzung wird
durch eine Modifizierung der Gleichrichter durch Ersatz
eines Teils oder der Gesamtheit der ungesteuerten Stromrichterventile
durch steuerbare Stromrichterventile erreicht.
Dadurch läßt sich der Strom steuern.
Bei erforderlicher Rückspeisung in das Drehstromnetz
läßt sich die Anordnung von dreiphasigen Saugdrosselschaltungen
und höherphasiger Gleichrichterbrücke vorteilhaft
mit Rückarbeitswechselrichtern ohne eine nachteilige
Heraufsetzung der Anschlußspannung des Wechselrichters
durch einen Transformator bewerkstelligen.
In Fig. 8 ist eine Schaltung mit Rückarbeits-Wechselrichtern
dargestellt. Die Saugdrosselschaltung 3a mit den
Kernen 18 bis 20 und den zwölf Wicklungen 6 bis 17 ist,
wie unter Fig. 4 beschrieben, verschaltet. Die äußeren
Klemmen der Wicklungen 12 bis 14 und 15 bis 17 (lastseitige
Anschlußklemmen) bilden wiederum Wechselstromanschlüsse
des aus Gleichrichterventilen D1 . . . D12 aufgebauten
Stromrichters 4 in Gleichrichter-Brückenschaltung.
Der 6pulsige Rückarbeits-Wechselrichter 63 ist
aus sechs steuerbaren Stromrichterventilen T13 . . . T16 in
Drehstrom-Brückenschaltung aufgebaut und wechselstromseitig
mit dem Drehstromnetz 1 verbunden. Gleichstromseitig
ist der Rückarbeits-Wechselrichter 63 über je
eine Glättungsdrossel 64, 65 an den positiven bzw. negativen
Lastanschluß (Gleichstromausgang) angeschlossen.
Das Windungszahlenverhältnis beträgt WB/WA = 0,366.
Durch den auch bei allgemein bekannten Saugdrosselschaltungen
auftretenden Saugdrosseleffekt, d. h. Erhöhung der
Gleichspannung bei Lastströmen unterhalb des Magnetisierungsstromes
der Saugdrossel und Absenkung der Ausgangsspannung
bei Lastströmen oberhalb des Magnetisierungsstromes
gegenüber der Ausgangsspannung ohne Saugdrossel
wird die für den Rückarbeits-Wechselrichter 63 erforderliche
Spannungsreserve verfügbar.
In Fig. 9 ist eine Schaltung mit 12pulsigem Rückarbeits-
Wechselrichter dargestellt. Der Einsatz eines derartigen
12pulsigen Wechselrichters ermöglicht den Verzicht
auf die Glättungsdrosseln 64, 65 gemäß Fig. 8. Die
Saugdrosselschaltung 3a mit den Kernen 18 bis 20 und den
Wicklungen 6 bis 17 ist, wie unter Fig. 4 beschrieben,
verschaltet. Die äußeren Klemmen der Wicklungen 12 bis
14 und 15 bis 17 bilden gleichzeitig die Wechselstromanschlüsse
des aus Gleichrichterventilen D1 . . . D12 aufgebauten
Stromrichters 4 in Gleichrichter-Brückenschaltung
als auch des aus steuerbaren Stromrichterventilen T1 . . .
T12 aufgebauten Rückarbeits-Wechselrichters 66 in
12pulsiger Brückenschaltung. Jedem Gleichrichterventil
D1 . . . D12 liegt dabei ein steuerbares Stromrichterventil
T1 . . . T12 antiparallel.
Das Windungszahlenverhältnis beträgt WB/WA = 0,366.
Die dem Wechselrichter 66 zugeordneten Stromrichterventile
ermöglichen ebenfalls einen Rückspeisebetrieb ohne
Anschluß des Wechselrichters 66 an eine höhere Netzspannung.
Allgemein gilt für alle Schaltungen, daß die netzseitige
Saugdrosselschaltung 3a, 3b, 3c aus je drei Einphasenkernen
oder aus je einem Dreiphasenkern bestehen kann.
Der Dreiphasenkern kann als Vierschenkelkern oder als
Fünfschenkelkern aufgebaut sein.
Die drei beschriebenen Varianten der Saugdrosselschaltung
(Fig. 1, Fig. 4, Fig. 5) unterscheiden sich in ihrer
Wirkung auf das Nullsystem.
Zur Erzielung einer Zwölfpulsigkeit muß das Windungszahlenverhältnis
der Saugdrosselschaltung etwa den Wert
WB/WA = 0,366 haben. Es werden dann zwei lastseitige
Stromsysteme erzeugt, deren Grundschwingungen etwa eine
Phasendifferenz von 30° aufweisen.
Zur Erzielung einer Vierundzwanzigpulsigkeit muß das
Windungszahlenverhältnis der Saugdrosselschaltung etwa
den Wert WB/WA = 0,165 haben. Es werden dann zwei lastseitige
Stromsysteme erzeugt, deren Grundschwingungen
etwa eine Phasendifferenz von 15° aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich zu den Netzdrosseln 2 können
Netzdrosseln zwischen den lastseitigen Klemmen der Saugdrosselschaltung
und den Wechselstromanschlüssen der
Gleichrichter angeordnet sein.
In Fig. 10 ist eine Leistungseinspeiseschaltung mit
netzseitiger Saugdrossel und zusätzlicher Stromteilerdrossel
dargestellt. Es ist ein Drehstromnetz 1 mit seinen
drei Phasen L1, L2, L3 und dem Nulleiter N zu erkennen,
an das über Netzdrosseln 2, über eine Stromteilerdrossel
67 und die netzseitige Saugdrossel 3a ein
Stromrichter 4 angeschlossen ist. Die Netzdrosseln 2,
deren Wicklungen für den Nennwechselstrom IN der Leistungseinspeiseschaltung
ausgelegt sind, dienen zur Aufnahme
der Verzerrungsspannungen. Der Stromrichter 4
speist die durch den Widerstand R und den Kondensator C
repräsentierte Gleichspannungslast 5, vorzugsweise einen
Gleichspannungszwischenkreis mit Zwischenkreiskondensator.
Die Schaltung der Stromteilerdrossel 67 besteht aus
sechs Wicklungen 68 bis 73 in magnetischer und elektrischer
Wirkverbindung, wobei jeweils zwei Wicklungen eine
Wicklungsgruppe bilden und auf einem gemeinsamen, magnetisierbaren
Kern 74 bis 76 angeordnet sind. Im einzelnen
befinden sich die Wicklungen 68 und 69 (erste Wicklungsgruppe)
auf dem Kern 74, die Wicklungen 70 und 71
(zweite
Wicklungsgruppe) auf dem Kern 75 und die Wicklungen 72
und 73 (dritte Wicklungsgruppe) auf dem Kern 76. Die
Netzeinspeisung der Stromteilerdrossel 67 erfolgt an den
drei netzseitigen Anschlußklemmen (Abgriffen) U4, V4,
W4, wobei U4 dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Wicklungen
68 und 69, V4 dem gemeinsamen Verbindungspunkt
der Wicklungen 70 und 71 und W4 dem gemeinsamen Verbindungspunkt
der Wicklungen 72 und 73 entsprechen. Die
Klemmen U5, V5, W5, U6, V6, W6 bilden die lastseitigen
Anschlußklemmen der Stromteilerdrossel 67. Die Klemme U6
der Wicklung 69 die Klemme V6 der Wicklung 71 und die
Klemme W6 der Wicklung 73 sind direkt an Wechselstromanschlüsse
des Stromrichters 4 geführt. Die Klemmen U5,
V5, W5 der Stromteilerdrossel 67 sind direkt mit den
netzseitigen Anschlußklemmen W1, U1, V1, der Saugdrossel
3a verbunden. Im einzelnen ist die Klemme U5 der Wicklung
68 mit der Klemme W1 der Wicklung 27, die Klemme V5
der Wicklung 70 mit der Klemme U1 der Wicklung 21 und
die Klemme W5 der Wicklung 72 mit der Klemme V1 der
Wicklung 24 verbunden.
Die Windungszahl der Wicklungen 68, 70 und 72 beträgt WD
und die Windungszahl der Wicklungen 69, 71 und 73 beträgt
WC. Das Windungszahlverhältnis WD/WC hat etwa den
Wert WD/WC = 0,5321. Die Wicklungen mit der kleineren
Windungszahl WD müssen für eine sinusförmige Spannung
von UWD = 0,033 UN mit der Netzfrequenz f ausgelegt werden,
wobei UN die Spannung des Drehstromnetzes und UWD
die Spannung an der Wicklung mit der Windungszahl WD
ist. Die Wicklungen mit der Windungszahl WD müssen für
einen Wechselstrom von 0,67 IN und die Wicklungen mit
der Windungszahl WC für einen Wechselstrom von 0,33 IN
ausgelegt werden.
Die sechs lastseitigen Anschlußklemmen U21, V21, W21, U22, V22 und W22 der netzseitigen
Saugdrossel 3a sind direkt
mit den restlichen Wechselstromanschlüssen des Stromrichters
4 verbunden. Die Anordnung der Wicklungen 21
bis 29 der netzseitigen Saugdrosselschaltung 3a auf den magnetisierbaren
Kernen 54 bis 56 und die Verschaltung der Wicklungen
21 bis 29 ist wie unter Fig. 5 beschrieben. Die Windungszahl
der Wicklungen 21, 24 und 27 beträgt WB, die
Windungszahl der Wicklungen 22, 25 und 28 beträgt WA und
die Windungszahl der Wicklungen 23, 26 und 29 beträgt
WA + WB.
Bei dieser 18pulsigen Schaltung hat das Windungszahlenverhältnis
WB/WA etwa den gleichen Wert WB/WA = 0,5321.
Die Wicklungen mit der kleinsten Windungszahl WB müssen
bei 18-Pulsbetrieb für eine sinusförmige Spannung von
etwa UWB = 0,064 UN mit der Netzfrequenz f ausgelegt werden,
wobei UWB die Spannung an der Wicklung der Windungszahl
WB ist. Die Wicklungen mit der Windungszahl WB
müssen für einen Wechselstrom von 0,67 IN und die Wicklungen
mit den Windungszahlen WA und WA + WB für einen
Wechselstrom von 0,33 IN ausgelegt werden.
Anstelle der gezeigten netzseitigen Saugdrossel 3a können
auch die anderen vorstehend in Fig. 1 und 4 beschriebenen
Varianten der netzseitigen Saugdrossel eingesetzt
werden, wobei das vorstehend angegebene Windungszahlenverhältnis
einzustellen ist.
Der Stromrichter 4 ist als neunphasiger Drehstromgleichrichter
in Brückenschaltung mit achtzehn Gleichrichterventilen
D1 bis D18 ausgeführt. Die Gleichrichterventile
D1 bis D18 können steuerbar oder ungesteuert sein.
Durch die besondere Anordnung der Wicklungen der Stromteilerdrossel
67 und der netzseitigen Saugdrossel 3a
werden die in den Wicklungen fließenden Ströme so transformiert,
daß der Netzstrom zwischen den Nulldurchgängen
der Netzspannung bis zu sehr kleinen Lastströmen zu jeder
Zeit einen von Null verschiedenen Wert hat.
Die relative Höhe der Ströme in den Wicklungen der
Stromteilerdrossel 67 und der netzseitigen Saugdrossel
3a läßt sich über die Windungszahlenverhältnisse WD/WC
bzw. WB/WA der Wicklungen einstellen und somit der Strom
in den Netzzuleitungen, bei geeigneter Wahl der relativen
Kurzschlußspannung der Netzdrosseln, optimal der
Sinusform anpassen. Die Differenzspannung zwischen der
Netzspannung und der Wechselspannung an der Gleichrichterlast
4 wird dabei von der Netzdrossel 2, der Stromteilerdrossel
67 und der netzseitigen Saugdrossel 3a
aufgebracht.
In den Fig. 11 und 12 sind die typischen zeitlichen Verläufe
interessierender Ströme und Spannungen zur Schaltung
nach Fig. 10 dargestellt. In Fig. 11 sind die Netzspannung
(Sternspannung) UL1-N (durchgezogener Linienzug),
die Spannung an der Anschlußkemme U4 der Stromteilerdrossel
UU 4-N (Sternspannung, gestrichelter Linienzug)
und der Netzstrom iL1 (durchgezogener Linienzug)
gezeigt. Durch die Anordnung der Netzdrosseln 2 in den
Netzzuleitungen ergibt sich eine Glättung des Netzstromes
und somit eine verbesserte Annäherung an die Sinusform.
In Fig. 12 sind die Netzspannung UL 1-N (Sternspannung,
durchgezogener Linienzug), der Netzstrom iL1 (durchgezogener
Linienzug), der Strom i23 durch die Wicklung 23
(durchgezogener Linienzug), der Strom i22 durch die
Wicklung 22 (punktierter Linienzug) und der Strom i69
durch die Wicklung 69 (gestrichelter Linienzug) gezeigt.
Die Grundschwingungen der Ströme i23 und i22 der netzseitigen
Saugdrossel 3a weisen eine Phasendifferenz
Δt1 = 0,111 T Δωt von 40° zueinander auf
(T = Periodendauer einer Grundschwingung,
ω = Kreisfrequenz = 2 π f, f = Netzfrequenz), wobei die
Grundschwingung des Stromes i23 der Grundschwingung des
Netzstromes iL1 um 20° vorauseilt (Phasendifferenz
Δt2 = 0,056 T Δωt = 20°). Die Grundschwingung
des Stromes i69 der Stromteilerdrossel ist in Phase mit
der Grundschwingung des Netzstromes iL1.
Durch den Einsatz der netzseitigen Saugdrosselschaltung 3a und der
Stromteilerdrossel 67 wird eine 18-Pulsigkeit des Laststromes
(Gleichstromes) erzielt, d. h. die Oberwelligkeit des
Laststromes wird durch die beiden Drosseln stark verringert.
Die Anordnung von Stromteilerdrossel 67 und netzseitiger
Saugdrosselschaltung 3a in Verbindung mit Stromrichter 4 und großer
Zwischenkreiskapazität (Zwischenkreiskondensator) erfordert
eine Begrenzung des Einschaltstromes. Eine derartige
Begrenzung wird durch eine Modifizierung des Stromrichters
4 durch Ersatz eines Teils oder der Gesamtheit der
ungesteuerten Stromrichterventile durch steuerbare
Stromrichterventile erreicht. Dadurch läßt sich der
Strom steuern.
Allgemein gilt, daß die Stromteilerdrossel 67 und die
netzseitige Saugdrossel 3a aus je drei Einphasenkernen
oder aus je einem Dreiphasenkern bestehen können. Die
Dreiphasenkerne können als Fünfschenkelkerne aufgebaut
werden.
Alternativ oder zusätzlich zu den Netzdrosseln 2 können
Netzdrosseln 77 bis 85 zwischen den lastseitigen Klemmen
der Stromteilerdrossel 67 sowie der netzseitigen Saugdrossel
3a und den Wechselstromanschlüssen des Stromrichters 4
angeordnet werden, wie gestrichelt angedeutet.
Zur Rückspeisung von elektrischer Energie aus dem
Gleichspannungskreis in das Drehspannungsnetz sind die
in Fig. 8 und 9 angegebenen Schaltungen anwendbar.
Claims (27)
1. Leistungseinspeiseschaltung aus einem Drehstromnetz
in eine Gleichspannungslast über einen Stromrichter mit dreiphasiger, netzseitiger
Saugdrosselschaltung,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - die dreiphasige, netzseitige Saugdrosselschaltung (3a) besteht aus drei jeweils einen gemeinsamen, magnetisierbaren Kern oder Schenkel (18 bis 20) aufweisenden Wicklungsgruppen, wobei jede Wicklungsgruppe vier Wicklungen aufweist,
- - der Mittelpunkt zweier Wicklungsgruppen-Hälften ist mit je einer Phase des Drehstromnetzes (1) verbunden,
- - jede Phase des Drehstromnetzes (1) ist mit Wicklungen auf allen drei Kernen oder Schenkeln (18-20) elektrisch verbunden,
- - jede Wicklungsgruppe besitzt zwei lastseitige Anschlußklemmen zur Verbindung mit den Wechselstromanschlüssen eines mindestens 12pulsigen Stromrichters (4) in Brückenschaltung.
2. Leistungseinspeiseschaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wicklungen gegensinnig in
Reihe geschaltet sind und die Wicklungen mit der kleinsten
Windungszahl (WB) für eine sinusförmige Spannung von
UWB = 0,0457 UN mit der Netzfrequenz f ausgelegt sind, wobei
UN die Spannung des Drehstromnetzes und UWB die Spannung
an der Wicklung mit der kleinsten Windungszahl sind
(Fig. 1).
3. Leistungseinspeiseschaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wicklungen gleichsinnig in
Reihe geschaltet sind und die Wicklungen mit der kleinsten
Windungszahl (WB) für eine sinusförmige Spannung von
UWB = 0,0392 UN mit der Netzfrequenz f ausgelegt sind, wobei
UN die Spannung des Drehstromnetzes und UWB die Spannung
an der Wicklung mit der kleinsten Windungszahl sind
(Fig. 4).
4. Leistungseinspeiseschaltung aus einem Drehstromnetz
in eine Gleichspannungslast über einen Stromrichter mit dreiphasiger, netzseitiger
Saugdrosselschaltung
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - die dreiphasige, netzseitige Saugdrosselschaltung (3a) besteht aus drei jeweils einen gemeinsamen, magnetisierbaren Kern oder Schenkel (54 bis 56) aufweisenden Wicklungsgruppen, wobei jede Wicklungsgruppe vier Wicklungen aufweist,
- - der Anschluß einer Wicklung jeder Wicklungsgruppe ist mit je einer Phase des Drehstromnetzes (1) verbunden,
- - jede Phase des Drehstromnetzes (1) ist mit Wicklungen auf nur zwei Kernen oder Schenkeln (18-20) elektrisch verbunden,
- - jede Wicklungsgruppe besitzt zwei lastseitige Anschlußklemmen zur Verbindung mit den Wechselstromanschlüssen eines mindestens 12pulsigen Stromrichters (4) in Brückenschaltung (Fig. 5).
5. Leistungseinspeiseschaltung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wicklungen mit der größten
Windungszahl (WA + WB) jeweils mit den Wicklungen mit der
mittleren Windungszahl (WA) gleichsinnig in Reihe geschaltet
und jeweils auf dem gleichen Kern angeordnet sind, daß
die Wicklungen mit der kleinsten Windungszahl (WB) jeweils
mit den Wicklungen mit der größten Windungszahl (WA + WB)
gleichsinnig in Reihe geschaltet und jeweils auf verschiedenen
Kernen angeordnet sind, und daß die Wicklungen mit
der kleinsten Windungszahl (WB) für eine sinusförmige Spannung
von UWB = 0,0355 UN mit der Netzfrequenz f ausgelegt
sind, wobei UN die Spannung des Drehstromnetzes und UWB die
Spannung an der Wicklung mit der kleinsten Windungszahl
sind (Fig. 5).
6. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Windungszahlenverhältnis
(WB/WA) zwischen der kleinsten Windungszahl
(WB) und der mittleren Windungszahl (WA) für 12-Pulsbetrieb
den Wert 0,366 und für 24-Pulsbetrieb den Wert 0,165 aufweist.
7. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung
einer 24pulsigen Schaltung zweite und dritte zwölfpulsige Saugdrosselschaltungen
(3b, 3c) über die netzseitige Saugdrosselschaltung
(3a) mit dem Windungszahlenverhältnis (WB′/WA′) zwischen
der kleinsten Windungszahl (WB′) und der mittleren Windungszahl
(WA′) von 0,165 mit dem Drehstromnetz (1) verbunden
sind (Fig. 6, 7).
8. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dreiphasige
netzseitige Saugdrosselschaltung (3a, b, c) aus drei Einphasenkernen
mit zugehörigen Wicklungsgruppen besteht.
9. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dreiphasige
Saugdrosselschaltung (3a, b, c) aus einem Dreiphasenkern mit
zugehörigen Wicklungsgruppen besteht.
10. Leistungseinspeiseschaltung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dreiphasenkern fünfschenklig
ausgeführt ist.
11. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
lastseitigen Klemmen der Saugdrosselschaltung (3a) und den
Wechselstromanschlüssen des Stromrichters (4) Netzdrosseln (77-82) angeordnet
sind.
12. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Drehstromnetz (1) und netzseitiger Saugdrosselschaltung
(3a) Netzdrosseln (2) angeordnet sind.
13. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein
Teil der Gleichrichterventile (D1 . . . D24) des Stromrichters
(4) steuerbar ausgeführt ist.
14. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüchen 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß antiparallel
zu den Gleichrichterventilen (D1 . . . D12) steuerbare Ventile
(T1 . . . T12) eines Rückarbeits-Wechselrichters (66) zur Energierückspeisung
von der Gleichspannungslast (5) in das
Drehstromnetz (1) angeordnet sind (Fig. 9).
15. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus sechs
steuerbaren Ventilen (T13 . . . T18) bestehender sechspulsiger
Rückarbeitswechselrichter (63) mit seinen Gleichstromanschlüssen
über zwei Glättungsdrosseln (64, 65) an die
Gleichspannungslast (5) und mit seinen Drehstromanschlüssen
an das Drehstromnetz (1) geführt ist (Fig. 8).
16. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 1
bis 15, gekennzeichnet durch den Einsatz einer
dreiphasigen Stromteilerdrossel (67) zwischen Drehstromnetz
(1) und Saugdrosselschaltung (3a), wobei die Stromteilerdrossel
(67) drei jeweils aus zwei Wicklungen (68 bis 73)
bestehende, jeweils einen gemeinsamen, magnetisierbaren
Kern (74 bis 76) aufweisende Wicklungsgruppen enthält und
das Drehstromnetz (1) mit je einer Phase an einen Anschluß
einer solchen Wicklungsgruppe angeschlossen ist.
17. Leistungseinspeiseschaltung nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die zwei Wicklungen einer Wicklungsgruppe
der Stromteilerdrossel (67) gleichsinnig in
Reihe geschaltet sind und die Wicklungen mit der kleineren
Windungszahl (WD) für eine sinusförmige Spannung von
UWD = 0,033 UN mit der Netzfrequenz f ausgelegt sind, wobei
UN die Spannung des Drehstromnetzes und UWD die Spannung an
der Wicklung mit der kleineren Windungszahl sind.
18. Leistungseinspeiseschaltung nach Anspruch 16
und/oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Windungszahlenverhältnis
(WD/WC) zwischen der kleineren Windungszahl
(WD) und der größeren Windungszahl (WC) der Stromteilerdrossel
(67) den Wert 0,5321 aufweist.
19. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 16
bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede der
Wicklungsgruppen der Stromteilerdrossel (67) eine netzseitige
Anschlußklemme zur Verbindung mit dem Drehstromnetz
(1) und zwei lastseitige Anschlußklemmen zur Verbindung mit
einem Wechselstromanschluß des als Gleichrichter in Drehstrombrückenschaltung
ausgebildeten Stromrichters (4) bzw.
einer netzseitigen Anschlußklemme der netzseitigen Saugdrosselschaltung
(3a) hat, wobei zu einer Wicklungsgruppe alle Wicklungen
gehören, die auf einem Kern oder Schenkel angeordnet
sind.
20. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 16
bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die dreiphasige
Stromteilerdrossel (67) aus drei Einphasenkernen mit
zugehörigen Wicklungsgruppen besteht.
21. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 16
bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die dreiphasige
Stromteilerdrossel (67) aus einem Dreiphasenkern mit
zugehörigen Wicklungsgruppen besteht.
22. Leistungseinspeiseschaltung nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dreiphasenkern vierschenklig
ausgeführt ist.
23. Leistungseinspeiseschaltung nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dreiphasenkern fünfschenklig
ausgeführt ist.
24. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 16
bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Drehstromnetz (1) und Stromteilerdrossel (67) Netzdrosseln
(2) angeordnet sind.
25. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 16
bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Wechselstromanschlüssen des Stromrichters (4) und den
lastseitigen Anschlußklemmen der Stromteilerdrossel (67)
bzw. der netzseitigen Saugdrossel (3a) Netzdrosseln (83-85) angeordnet
sind.
26. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 16
bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
ein Teil der Gleichrichterventile (D1 bis D18) des Stromrichters
(4) steuerbar ausgeführt ist.
27. Leistungseinspeiseschaltung nach einem der Ansprüche 16
bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Windungszahlenverhältnis
(WB/WA) zwischen der kleinsten Windungszahl
(WB) und der mittleren Windungszahl (WA) der
netzseitigen Saugdrossel (3a) für 18-Pulsbetrieb den Wert
0,5321 aufweist, und daß die Wicklungen mit der kleinsten
Windungszahl (WB) für eine sinusförmige Spannung von
UWB = 0,064 UN mit der Netzfrequenz f ausgelegt sind, wobei
UN die Spannung des Drehstromnetzes (1) und UWB die Spannung an
der Wicklung mit der kleinsten Windungszahl sind.
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