DE4135680A1 - Einrichtung zur begrenzung der aenderungsgeschwindigkeiten von ausgangsgroessen dreiphasiger, selbstgefuehrter wechselrichter mit gleichspannungszwischenkreis - Google Patents
Einrichtung zur begrenzung der aenderungsgeschwindigkeiten von ausgangsgroessen dreiphasiger, selbstgefuehrter wechselrichter mit gleichspannungszwischenkreisInfo
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Description
In den letzten Jahren hat die mit Hilfe von Frequenzumrichtern
ausgeführte Drehzahlsteuerung von Drehfeldmaschinen ganz massiv
an Bedeutung gewonnen. Im Vordergrund des Interesses steht
dabei der in Fig. 1 dargestellte, sogenannte U-Wechselrichter
(1), bei welchem das für die Speisung von einer oder mehreren
Drehfeldmaschinen (2) erforderliche Netz, bei dem sowohl die
Spannung als auch die Frequenz variabel sind, in folgender
Weise geschaffen wird:
Aus einem Versorgungsnetz mit üblicherweise konstanter Span
nung und konstanter Frequenz wird zunächst über einen soge
nannten Netzgleichrichter, der sowohl gesteuert als auch un
gesteuert ausgeführt sein kann, ein sogenannter Gleichspan
nungs-Zwischenkreis (3) gespeist. An diesen ist dann ein
üblicherweise dreiphasiger, selbstgeführter Wechselrichter
(4) angeschlossen, der an seinem Ausgang schließlich das ge
wünschte dreiphasige Drehspannungsnetz mit veränderlicher
Spannung und Frequenz bereitstellt.
Als steuerbare Leistungshalbleiter kommen in einem derartigen,
selbstgeführten Wechselrichter (4) mit Gleichspannungs-Zwi
schenkreis (3) neuerdings vornehmlich Feldeffekt-Transistoren
(FETs) oder Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren (IGBTs) zum
Einsatz. Sowohl die genannten Feldeffekt-Transistoren (FETs)
als auch die genannten Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren
(IGBTs) können mit sehr hohen Umschaltgeschwindigkeiten betrie
ben werden. Aus Gründen des dann erreichbaren hohen Wirkungs
grades wird hiervon üblicherweise auch Gebrauch gemacht. Dies
bedeutet aber, daß die an den drei Ausgangsklemmen (9) des
selbstgeführten Wechselrichters (4) bereitgestellten Span
nungsimpulse eine sehr hohe Flankensteilheit aufweisen, woraus
die drei nachgenannten Problemkreise resultieren.
Sofern die Verbindung zwischen dem selbstgeführten Wechselrich
ter (4) und dem zu speisenden Ensemble von Drehfeldmaschinen
(2) aus technischen Gründen über längere Kabel erfolgen muß,
werden insbesondere die steuerbaren Leistungshalbleiter im
selbstgeführten Wechselrichter (4) durch die dann auftretenden
kapazitiven Ladeströme des Verbindungskabels zusätzlich und
gegebenenfalls sogar unzulässig stark belastet. Dies gilt ins
besondere für jene Zeitintervalle, in welchen die steuerbaren
Leistungshalbleiter ihre Einschaltvorgänge absolvieren, weil
diese steuerbaren Leistungshalbleiter dann bereits sehr hohe
Ströme führen müssen, bevor die an ihnen liegende Spannung auf
erträglich kleine Werte abgesunken ist. Dieser Effekt kann dazu
führen, daß ein selbstgeführter Wechselrichter (4), der für den
direkten Anschluß eines zu speisenden Ensembles von
Drehfeldmaschinen (2) völlig ausreichend bemessen ist, zerstört
wird, sofern die Speisung desselben Ensembles von Dreh
feldmaschinen (2) unter Zwischenschaltung eines längeren Kabels
vorgenommen wird.
In den letzten Jahren hat die Hochgeschwindigkeits-Werkstoffbe
arbeitung mit sehr hochtourig laufenden Antriebsmaschinen eine
beachtliche Bedeutung erlangt. Werden elektrische Drehfeldma
schinen aber für so hohe Drehzahlen (30 000 l/min und darüber)
ausgelegt, so wird deren Streuinduktivität im Vergleich zur
üblichen Bemessung außerordentlich klein. Werden solche Dreh
feldmaschinen dann über selbstgeführte Wechselrichter (4) ge
speist, die an ihren drei Ausgangsklemmen (9) Spannungsimpulse
mit sehr hoher Flankensteilheit bereitstellen, so entstehen im
gespeisten Ensemble von Drehfeldmaschinen (2) rotorseitig
außerordentlich hohe, zusätzliche Ummagnetisierungsverluste.
Die eigentliche Ursache für diese zusätzlichen Ummagnetisie
rungsverluste ist bis heute noch nicht zufriedenstellend ge
klärt. Messungen zeigen aber, daß diese zusätzlichen Ummagne
tisierungsverluste mit wachsender Flankensteilheit der vom
selbstgeführten Wechselrichter (4) an seinen drei Ausgangs
klemmen (9) bereitgestellten Spannungsimpulse stark zunehmen.
Auch hier ist also eine starke Motivation dafür gegeben, die
Flankensteilheit der am Ausgang eines selbstgeführten Wech
selrichters (4) bereitgestellten Spannungsimpulse zu begrenzen.
Wenn die am Ausgang eines selbstgeführten Wechselrichters (4)
bereitgestellten Spannungsimpulse eine sehr hohe Flankensteil
heit aufweisen, so bewirkt dies bei einer dort angeschlossenen
Drehfeldmaschine steile Potentialsprünge der vom Wechselrichter
(4) gespeisten Wicklung gegenüber jenen Eisenblechen, welche
diese Wicklung umgeben / Lit. 1 /.
Durch diese Potentialsprünge wird das Isolationsmaterial der
genannten Wicklung zusätzlich beansprucht und zwar in einem
Maße, das mit der Frequenz und der Steilheit der am Ausgang des
selbstgeführten Wechselrichters (4) bereitgestellten Spannungs
impulse stark zunimmt. Infolgedessen geht die Lebensdauer des
genannten Isolationsmaterials und damit oft auch die Lebens
dauer der gesamten Maschine erheblich zurück, sofern letztere
über einen selbstgeführten Wechselrichter (4) gespeist wird,
welcher an seinem Ausgang Spannungsimpulse mit sehr hoher Flan
kensteilheit bereitstellt.
Das Ziel der hiermit vorgelegten Erfindung besteht darin, die
vorgenannten drei Problemkreise zu beherrschen oder zumindest
erheblich zu entschärfen.
In einer ersten Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird der genannte Problemkreis I dadurch einer Lösung zuge
führt, daß gemäß der Darstellung in Fig. 2 zwischen jene erste
Schiene (6) des Gleichspannungszwischenkreises (3), die gegen
über der anderen, zweiten Schiene (7) des Gleichspannungszwi
schenkreises (3) ein höheres elektrisches Potential aufweist
und die im folgenden Plus-Schiene (6) des Gleichspannungszwi
schenkreises (3) genannt wird, und jene zweite Schiene (7) des
Gleichspannungszwischenkreises (3), welche gegenüber der ande
ren, ersten Schiene (6) des Gleichspannungszwischenkreises (3)
ein geringeres elektrisches Potential aufweist und die im fol
genden Minus-Schiene des Gleichspannungszwischenkreises (3)
genannt wird, zunächst insgesamt drei sogenannte Diodenzweige
(8) eingefügt werden. Dabei besteht jeder dieser Diodenzweige
(8) aus der Reihenschaltung von zwei Dioden, die einheitlich
derart gepolt sind, daß jede Diode für sich, auch bei einer
Überbrückung der mit ihr in Reihe geschalteten, zweiten Diode
einem Stromfluß von der Plus-Schiene (6) des Gleichspannungs
zwischenkreises zu dessen Minus-Schiene (7) über diese Dioden
zweige (8) nicht zuläßt. Des weiteren wird, wie ebenfalls in
Fig. 2 dargestellt, an die drei Ausgangsklemmen (9) des drei
phasigen, selbstgeführten Wechselrichters (4) in symmetrischer
Weise jeweils eines der beiden Wicklungsenden von insgesamt
drei gleichartigen elektrischen Drosseln (10) angeschlossen,
die im folgenden Stromanstiegsbegrenzungsdrosseln (10) genannt
werden. Die verbleibenden drei Wicklungsenden dieser Stroman
stiegsbegrenzungsdrosseln (10) werden mit jeweils einem der
drei vorgenannten Diodenzweige (8) verbunden, und zwar jeweils
mit jenem Leitungsstück (11), welches den Anodenanschluß von
einer Diode des betreffenden Diodenzweigs (8) direkt mit dem
Kathodenanschluß der zweiten Diode desselben Diodenzweigs (8)
verbindet.
In der derart entstandenen Anordnung finden dann jene drei
Wicklungsenden der Stromanstiegsbegrenzungsdrosseln (10), die
erfindungsgemäß mit jeweils einem der vorgenannten drei Dioden
zweige (8) verbunden sind, anstelle der drei Ausgangsklemmen
(9) des genannten, über einen Gleichspannungszwischenkreis (3)
gespeisten, dreiphasigen, selbstgeführten Wechselrichters (4)
als Anschlußklemmen (12) für das zu speisende Ensemble von
Drehfeldmaschinen (2) weitere Verwendung.
In der vorstehend beschriebenen, in Fig. 2 dargestellten Anord
nung wird durch die drei Stromanstiegsbegrenzungsdrosseln (10)
eine überhöhte Änderungsgeschwindigkeit des Ausgangsstromes des
selbstgeführten Wechselrichters (4) zuverlässig vermieden und
zwar auch dann, wenn zwischen die Anschlußklemmen (12) für das
zu speisende Ensemble von Drehfeldmaschinen (2) und dieses En
semble selbst ein langes, kapazitiv wirkendes Kabel eingefügt
wird. Über die drei Diodenzweige (8) wird dabei verhindert, daß
die elektrischen Potentiale der Anschlußklemmen (12) für die zu
speisende Maschine über das elektrische Potential der Plus-
Schiene (6) des Gleichspannungszwischenkreises (3) ansteigen
oder unter das elektrische Potential der Minus-Schiene (7) des
Gleichspannungszwischenkreises (3) absinken kann. Auf diese
Weise ist sichergestellt, daß elektrische Schwingungen zwischen
den Stromanstiegsbegrenzungsdrosseln (10) und einem, an die
Anschlußklemmen (12) für das zu speisende Ensemble von Dreh
feldmaschinen (2) angeschlossenen, kapazitiv wirkenden Kabel
zuverlässig unterbunden werden. Der Problemkreis I, der
eingangs an erster Stelle aufgeführt ist, wird durch die erfin
dungsgemäße Einrichtung gemäß Fig. 2 also sicher beherrscht.
In einer zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung
werden die eingangs an erster und zweiter Stelle genannten Pro
blemkreise I und II dadurch einer Lösung zugeführt, daß die in
Fig. 2 skizzierte Anordnung gemäß der Darstellung in Fig. 3
noch derart ergänzt wird, daß an die drei Wicklungsenden der
Stromanstiegsbegrenzungsdrosseln (10), die erfindunsgemäß mit
jeweils einem der dort genannten drei Diodenzweige (8) verbun
den sind, zusätzlich die drei Außenelektroden (13) eines drei
phasigen, kapazitiven, vorzugsweise symmetrischen und möglichst
induktivitätsarm ausgeführten Netzwerks (14) angeschlossen
sind. In Verbindung mit den drei Stromanstiegsbegrenzungsdros
seln (10) verhindert dieses dreiphasige, kapazitive, vorzugs
weise symmetrische und möglichst induktivitätsarm ausgeführte
Netzwerk (14), daß sich die Spannungen zwischen den drei An
schlußklemmen (12) für das zu speisende Ensemble von Drehfeld
maschinen (2) sprunghaft verändern. Somit werden im Spannungs
system zwischen den drei Anschlußklemmen (12) für das zu spei
sende Ensemble von Drehfeldmaschinen (2) Spannungsimpulse mit
sehr hoher Flankensteilheit zuverlässig vermieden.
Die Problemkreise I und II, die eingangs an erster und zweiter
Stelle aufgeführt sind, werden durch die erfindungsgemäße Ein
richtung gemäß Fig. 3 also sicher beherrscht.
Das vorgenannte dreiphasige, kapazitive, vorzugsweise symmetri
sche und möglichst induktivitätsarm ausgeführte Netzwerk (14)
kann auf recht unterschiedliche Weise realisiert werden.
Ein erstes Ausführungsbeispiel hierzu ist in Fig. 4 darge
stellt. Dort wird dieses dreiphasige, kapazitive Netzwerk (14)
derart gebildet, daß drei, vorzugsweise gleiche Kondensatoren
zu einer Dreieckschaltung zusammengefügt werden. Die dabei ent
stehenden, insgesamt drei Verbindungspunkte (15) von jeweils
zwei Kondensatoranschlüssen bilden dann die drei Außenelektro
den (13) dieses dreiphasigen, kapazitiven, vorzugsweise symme
trischen und möglichst induktivitätsarm ausgeführten Netzwerks
(14).
Ein zweites Ausführungsbeispiel für dieses dreiphasige, kapazi
tive Netzwerk (14) ist in Fig. 5 dargestellt. Dort wird dieses
dreiphasige, kapazitive Netzwerk (14) derart gebildet, daß
drei, vorzugsweise gleiche Kondensatoren zu einer Sternschal
tung zusammengefügt werden. Die dabei verbleibenden, insgesamt
drei freien Kondensatoranschlüsse (16) bilden dann die drei
Außenelektroden (13) dieses dreiphasigen, kapazitiven, vorzugs
weise symmetrischen und möglichst induktivitätsarm ausgeführten
Netzwerks (14).
In einer dritten Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung
werden die eingangs an erster, zweiter und dritter Stelle ge
nannten Problemkreise I, II und III dadurch einer Lösung zuge
führt, daß das erstmals in der Darstellung gemäß Fig. 3 enthal
tene, dreiphasige, kapazitive, vorzugsweise symmetrische und
möglichst induktivitätsarm ausgeführte Netzwerk (14) derart
ausgestaltet wird, daß zwischen jeder Außenelektrode (13) die
ses dreiphasigen, kapazitiven Netzwerks (14) und dem Schutzlei
ter der vom Wechselrichter (4) gespeisten Last, die vorzugswei
se aus einem Ensemble aus Drehfeldmaschinen (2) besteht, eine
nicht allein durch parasitäre Effekte bestimmte Kapazität wirk
sam ist.
Dies kann beispielhaft derart erreicht werden, daß die erfin
dungsgemäße Einrichtung zunächst gemäß Fig. 5 aufgebaut wird,
und daß anschließend der dort entstandene Sternpunkt (17) der
im dreiphasigen, kapazitiven Netzwerk (14) enthaltenen Stern
schaltung dreier Kondensatoren an den Schutzleiter (18) des vom
Wechselrichter (4) gespeisten Ensembles von Drehfeldmaschinen
(2) angeschlossen wird. Die derart entstehende Anordnung ist in
Fig. 6 dargestellt.
Zwischen den Außenelektroden (13) des dreiphasigen, kapazitiven
Netzwerks (14) und dem Schutzleiter (18) des vom Wechselrichter
(4) gespeisten Ensembles von Drehfeldmaschinen (2) ist dort je
weils eine erhebliche Kapazität wirksam, welche durch die Be
messung der im dreiphasigen, kapazitiven Netzwerk (14) enthal
tenen drei Kondensatoren festgelegt ist. Dazuhin wird durch die
bereits begründeten drei Stromanstiegsbegrenzungsdrosseln (10)
sichergestellt, daß sich die Ausgangsströme des Wechselrichters
(4) nur mit limitierter Geschwindigkeit verändern können.
Beides zusammen hat zur Folge, daß sich jetzt auch die Spannun
gen zwischen den Außenelektroden (13) des dreiphasigen, kapazi
tiven Netzwerks (14) und dem Schutzleiter (18) des vom Wechsel
richter (4) gespeisten Ensembles von Drehfeldmaschinen (2)
nicht mehr sprungartig verändern können. Dies bedeutet wieder
um, daß sich die Potentiale der an den Wechselrichter (4) ange
schlossenen Wicklungen des von diesem Wechselrichter (4) ge
speisten Ensembles von Drehfeldmaschinen (2) gegenüber jenen
Eisenblechen, welche diese Wicklungen umgeben, nicht mehr
sprungartig verändern können. Mit der in Fig. 6 beispielhaft
dargestellten Anordnung werden also alle drei der eingangs auf
geführten Problemkreise I bis III sicher beherrscht.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich grundsätzlich mit Anla
gen, bei denen eine elektrische Last, vorzugsweise ein Ensemble
von Drehfeldmaschinen (2), von einem Wechselrichter (4) ge
speist wird, der seinerseits an einen Gleichspannungs-Zwischen
kreis (3) angeschlossen ist.
In der Praxis werden derartige Anlagen, vorwiegend aus schutz
technischen Gründen, meist derart aufgebaut, daß die elektri
schen Potentiale des Gleichspannungs-Zwischenkreises (3) gegen
über dem elektrischen Potential des Schutzleiters (18) der ge
speisten Last zumindest dynamisch eingeprägt sind.
Dies bedeutet, daß sprungartige Veränderungen der Potentiale
der an den Wechselrichter (4) angeschlossenen Wicklungen des
von diesem Wechselrichter (4) gespeisten Ensembles von Dreh
feldmaschinen (2) gegenüber jenen Eisenblechen, welche diese
Wicklungen umgeben, üblicherweise bereits dann unterbunden
sind, wenn sich die elektrischen Potentiale der Außenelektroden
(13) des erfindungsgemäßen, dreiphasigen, kapazitiven Netzwerks
(14) gegenüber dem Gleichspannungs-Zwischenkreis (3) nicht mehr
sprungartig verändern können.
Üblicherweise ist es also bereits ausreichend, das erfindungs
gemäße, dreiphasige, kapazitive, vorzugsweise symmetrische und
möglichst induktivitätsarm ausgeführte Netzwerk (14) derart
auszugestalten, daß zwischen jeder Außenelektrode (13) dieses
dreiphasigen, kapazitiven Netzwerks (14) und dem Gleichspan
nungs-Zwischenkreis (3) jeweils eine nicht allein durch para
sitäre Effekte bestimmte Kapazität wirksam ist. Dies kann bei
spielhaft derart erreicht werden, daß die erfindungsgemäße Ein
richtung zunächst wieder gemäß Fig. 5 aufgebaut wird, und daß
anschließend der dort entstandene Sternpunkt (17) der im drei
phasigen, kapazitiven Netzwerk (14) enthaltenen Sternschaltung
dreier Kondensatoren entweder, gemäß der Darstellung in Fig. 7,
an die Plus-Schiene (6) des den Wechselrichter (4) speisenden
Gleichspannungs-Zwischenkreises (3) oder, gemäß der Darstellung
in Fig. 8, an die Minus-Schiene (7) dieses Gleichspannungs-
Zwischenkreises (3) oder, gemäß der Darstellung in Fig. 9, an
einen Punkt angeschlossen ist, dessen elektrisches Potential
näherungsweise gleich dem arithmetischen Mittelwert der elek
trischen Potentiale der Plus-Schiene (6) und der Minus-Schiene
(7) des genannten Gleichspannungs-Zwischenkreises (3) ist.
Der in den letzten drei Ausführungsbeispielen vorhandene
Effekt, daß nämlich zwischen jeder Außenelektrode (13) des
erfindungsgemäßen, dreiphasigen, kapazitiven, vorzugsweise
symmetrischen und möglichst induktivitätsarm ausgeführten
Netzwerks (14) und dem den Wechselrichter (4) speisenden
Gleichspannungs-Zwischenkreis (3) eine nicht allein durch pa
rasitäre Effekte bestimmte Kapazität wirksam ist, erfordert
aber keineswegs, daß in diesem dreiphasigen, kapazitiven Netz
werk (14) notwendigerweise eine Sternschaltung dreier Konden
satoren enthalten sein muß.
Der vorgenannte Effekt läßt sich zum Beispiel auch derart er
reichen, daß das erfindungsgemäße, dreiphasige, kapazitive,
vorzugsweise symmetrische und möglichst induktivitätsarm ausge
führte Netzwerk (14) entsprechend der Darstellung in Fig. 10
ausgestaltet wird.
Dort sind zwischen die Plus-Schiene (6) und die Minus-Schiene
(7) des Gleichspannungs-zwischenkreises (3) insgesamt drei so
genannte Kondensatorzweige (18) eingefügt, wobei jeder dieser
Kondensatorzweige (18) aus der Reihenschaltung von zwei, vor
zugsweise gleichen Kondensatoren besteht. Jene drei Leitungs
stücke, welche jeweils einen Anschluß eines Kondensators von
einem Kondensatorzweig mit einem Anschluß des zweiten Kondensa
tors vom selben Kondensatorzweig verbinden, bilden in dieser
Anordnung dann die drei Außenelektroden (13) dieses dreiphasi
gen, kapazitiven, vorzugsweise symmetrischen und möglichst in
duktivitätsarm ausgeführten Netzwerks (14).
Claims (8)
1. Einrichtung zur Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der
ausgangsseitigen Ströme eines über einen Gleichspannungs
zwischenkreis (3) mit der Spannung U gespeisten, dreiphasi
gen, selbstgeführten Wechselrichters (4), dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß zwischen jene erste Schiene (6) des Gleichspannungszwi schenkreises (3), die gegenüber der anderen, zweiten Schiene (7) des Gleichspannungszwischenkreises (3) ein höheres elektrisches Potential aufweist und die im folgenden Plus- Schiene (6) des Gleichspannungszwischenkreises (3) genannt wird, und jene zweite Schiene (7) des Gleichspannungs zwischenkreises (3), welche gegenüber der anderen, ersten Schiene (6) des Gleichspannungszwischenkreises (3) ein ge ringeres Potential aufweist und die im folgenden Minus- Schiene (7) des Gleichspannungszwischenkreises (3) genannt wird, insgesamt drei sogenannte Diodenzweige (8) eingefügt werden, wobei jeder dieser Diodenzweige (8) aus der Reihen schaltung von zwei Dioden besteht, die einheitlich derart gepolt sind, daß jede Diode für sich, auch bei einer Über brückung der mit ihr in Reihe geschalteten, zweiten Diode, einen Stromfluß von der Plus-Schiene (6) des Gleich spannungszwischenkreises (3) zu dessen Minus-Schiene (7) über diese Diodenzweige (8) nicht zuläßt, und
- - daß an die drei Ausgangs-Klemmen (9) des genannten, über einen Gleichspannungszwischenkreis (3) gespeisten, dreipha sigen, selbstgeführten Wechselrichters (4) in symmetrischer Weise jeweils eines der beiden Wicklungsenden von insgesamt drei gleichartigen elektrischen Drosseln (10), im folgenden Stromanstiegsbegrenzungsdrosseln (10) genannt, angeschlossen wird, und
- - daß die verbleibenden drei Wicklungsenden der vorgenannten Stromanstiegsbegrenzungsdrosseln (10) mit jeweils einem der vorgenannten drei Diodenzweige (8) verbunden werden und zwar jeweils mit jenem Leitungsstück (11), welches den Kathoden anschluß von einer Diode des betreffenden Diodenzweigs (8) direkt mit dem Anodenanschluß der zweiten Diode desselben Diodenzweigs (8) verbindet, und
- - daß die drei Wicklungsenden der Stromanstiegsbegrenzungsdros seln (10), die erfindungsgemäß mit jeweils einem der vorge nannten drei Diodenzweige (8) verbunden sind, anstelle der drei Ausgangs-Klemmen (9) des genannten, über einen Gleich spannungszwischenkreis (3) gespeisten, dreiphasigen, selbstgeführten Wechselrichters (4) als Anschlußklemmen (12) für die zu speisende Last Verwendung finden, wobei die zu speisende Last vorzugsweise durch ein Ensemble von elektri schen Drehfeldmaschinen (2) gebildet wird und dieses Ensem ble von elektrischen Drehfeldmaschinen ausdrücklich auch aus einer einzigen elektrischen Drehfeldmaschine bestehen kann.
2. Einrichtung zur Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeiten
der ausgangsseitigen Ströme und der ausgangsseitigen Span
nungsimpulse eines über einen Gleichspannungszwischenkreis
(3) mit der Spannung U gespeisten, dreiphasigen, selbstge
führten Wechselrichters (4), dadurch gekennzeichnet,
- - daß zwischen jene erste Schiene (6) des Gleichspannungszwi schenkreises (3), die gegenüber der anderen, zweiten Schiene (7) des Gleichspannungszwischenkreises (3) ein höheres elektrisches Potential aufweist und die im folgenden Plus- Schiene (6) des Gleichspannungszwischenkreises (3) genannt wird, und jene zweite Schiene (7) des Gleichspannungs zwischenkreises (3), welche gegenüber der anderen, ersten Schiene (6) des Gleichspannungszwischenkreises (3) ein ge ringeres Potential aufweist und die im folgenden Minus- Schiene (7) des Gleichspannungszwischenkreises (3) genannt wird, insgesamt drei sogenannte Diodenzweige (8) eingefügt werden, wobei jeder dieser Diodenzweige (8) aus der Reihen schaltung von zwei Dioden besteht, die einheitlich derart gepolt sind, daß jede Diode für sich, auch bei einer Über brückung der mit ihr in Reihe geschalteten, zweiten Diode, einen Stromfluß von der Plus-Schiene (6) des Gleich spannungszwischenkreises (3) zu dessen Minus-Schiene (7) über diese Diodenzweige (8) nicht zuläßt, und
- - daß an die drei Ausgangs-Klemmen (9) des genannten, über einen Gleichspannungszwischenkreis (3) gespeisten, dreipha sigen, selbstgeführten Wechselrichters (4) in symmetrischer Weise jeweils eines der beiden Wicklungsenden von insgesamt drei gleichartigen elektrischen Drosseln (10), im folgenden Stromanstiegsbegrenzungsdrosseln (10) genannt, angeschlossen wird, und
- - daß die verbleibenden drei Wicklungsenden der vorgenannten Stromanstiegsbegrenzungsdrosseln (10) mit jeweils einem der vorgenannten drei Diodenzweige (8) verbunden werden und zwar jeweils mit jenem Leitungsstück (11), welches den Kathoden anschluß von einer Diode des betreffenden Diodenzweigs (8) direkt mit dem Anodenanschluß der zweiten Diode desselben Diodenzweigs (8) verbindet, und
- - daß an die drei Wicklungsenden der Stromanstiegsbegrenzungs drosseln (10), die erfindungsgemäß mit jeweils einem der dort genannten drei Diodenzweige (8) verbunden sind, zu sätzlich die drei Außenelektroden (13) eines dreiphasigen, kapazitiven, vorzugsweise symmetrischen und möglichst induk tivitätsarm ausgeführten Netzwerks (14) angeschlossen sind, und
- - daß die drei Wicklungsenden der Stromanstiegsbegrenzungsdros seln (10), die erfindungsgemäß mit jeweils einem der vorge nannten drei Diodenzweige (8) verbunden sind, anstelle der drei Ausgangs-Klemmen (9) des genannten, über einen Gleich spannungszwischenkreis (3) gespeisten, dreiphasigen, selbstgeführten Wechselrichters (4) als Anschlußklemmen (12) für die zu speisende Last Verwendung finden, wobei die zu speisende Last vorzugsweise durch ein Ensemble von elektri schen Drehfeldmaschinen (2) gebildet wird und dieses Ensem ble von elektrischen Drehfeldmaschinen ausdrücklich auch aus einer einzigen elektrischen Drehfeldmaschine bestehen kann.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das dort genannte, dreiphasige, kapazitive, vorzugsweise symmetrische und möglichst induktivitätsarm ausgeführte Netzwerk (14) derart gebildet wird, daß drei, vorzugsweise gleiche Kondensatoren zu einer Dreieckschaltung zusammen gefügt werden und die dabei entstehenden, insgesamt drei Verbindungspunkte (15) von jeweils zwei Kondensatoran schlüssen die drei Außenelektroden (13) dieses dreiphasigen, kapazitiven, vorzugsweise symmetrischen und möglichst induk tivitätsarm ausgeführten Netzwerks (14) bilden.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das dort genannte, dreiphasige, kapazitive, vorzugsweise symmetrische und möglichst induktivitätsarm ausgeführte Netzwerk (14) derart gebildet wird, daß drei, vorzugsweise gleiche Kondensatoren zu einer Sternschaltung zusammengefügt werden und die dabei verbleibenden, insgesamt drei freien Kondensatoranschlüsse (16), die drei Außenelektroden dieses dreiphasigen, kapazitiven, vorzugsweise symmetrischen und möglichst induktivitätsarm ausgeführten Netzwerks (14) bilden.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das dort genannte, dreiphasige, kapazitive, vorzugsweise symmetrische und möglichst induktivitätsarm ausgeführte Netzwerk (14) derart ausgestaltet ist, daß zwischen jeder Außenelektrode (13) dieses dreiphasigen, kapazitiven Netz werks (14) und dem Schutzleiter der vom Wechselrichter (4) gespeisten Last, die vorzugsweise aus einem Ensemble von Drehfeldmaschinen (2) besteht, eine nicht allein durch pa rasitäre Effekte bestimmte Kapazität wirksam ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 und Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß der gemäß Anspruch 4 entstehende Sternpunkt (17) des dreiphasigen, kapazitiven, vorzugsweise symmetrischen und möglichst induktivitätsarm ausgeführten Netzwerks (14), d. h. jener Punkt (17), in welchem drei Anschlüsse der darin ent haltenen Kondensatoren direkt miteinander verbunden sind, an den Schutzleiter (18) der vom Wechselrichter gespeisten Last, die vorzugsweise aus einem Ensemble von Drehfeldma schinen (2) besteht, angeschlossen ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 4 und Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß der gemäß Anspruch 4 entstehende Sternpunkt (17) des dreiphasigen, kapazitiven, vorzugsweise symmetrischen und möglichst induktivitätsarm ausgeführten Netzwerks (14), d. h. jener Punkt (17), in welchem drei Anschlüsse der darin ent haltenen Kondensatoren direkt miteinander verbunden sind, entweder an die Plus-Schiene (6) des den Wechselrichter (4) speisenden Gleichspannungszwischenkreises (3) oder an dessen Minus-Schiene (7) oder an einen Punkt angeschlossen ist, dessen elektrisches Potential näherungsweise gleich dem arithmetischen Mittelwert der elektrischen Potentiale der Plus-Schiene (6) und der Minus-Schiene (7) des Gleichspan nungszwischenkreises (3) ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 2 und Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß das in Anspruch 2 genannte, dreiphasige, kapazitive, vor zugsweise symmetrische und möglichst induktivitätsarm ausge führte Netzwerk (14) derart ausgestaltet ist, daß zwischen die Plus-Schiene (6) und die Minus-Schiene (7) des Gleich spannungszwischenkreises (3) insgesamt drei sogenannte Kon densatorzweige (18) eingefügt werden, wobei jeder dieser Kondensatorzweige (18) aus der Reihenschaltung von zwei, vorzugsweise gleichen Kondensatoren besteht und jene drei Leitungsstücke, welche jeweils einen Anschluß eines Konden sators von einem Kondensatorzweig mit einem Anschluß des zweiten Kondensators vom selben Kondensatorzweig verbinden, die drei Außenelektroden (13) dieses dreiphasigen, kapazi tiven, vorzugsweise symmetrischen und möglichst induktivi tätsarm ausgeführten Netzwerks (14) bilden.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19914135680 DE4135680A1 (de) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Einrichtung zur begrenzung der aenderungsgeschwindigkeiten von ausgangsgroessen dreiphasiger, selbstgefuehrter wechselrichter mit gleichspannungszwischenkreis |
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DE19914135680 DE4135680A1 (de) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Einrichtung zur begrenzung der aenderungsgeschwindigkeiten von ausgangsgroessen dreiphasiger, selbstgefuehrter wechselrichter mit gleichspannungszwischenkreis |
Publications (1)
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DE4135680A1 true DE4135680A1 (de) | 1993-05-06 |
Family
ID=6443692
Family Applications (1)
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DE19914135680 Withdrawn DE4135680A1 (de) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Einrichtung zur begrenzung der aenderungsgeschwindigkeiten von ausgangsgroessen dreiphasiger, selbstgefuehrter wechselrichter mit gleichspannungszwischenkreis |
Country Status (1)
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