DE1638853B1

DE1638853B1 - Wechselrichter

Info

Publication number: DE1638853B1
Application number: DE19681638853D
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl-Ing Wesselak
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-02-23
Filing date: 1968-02-23
Publication date: 1971-09-09
Also published as: JPS4814566B1; CH489140A; BE728655A; FR2002474A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechsel- der Thyristoren 6 und 7 und einer Sicherheitszeit die

richter, dessen Lastkreis einen Reihenschwingkreis Thyristoren 5 und 8 den Strom übernehmen. Zu

enthält, mit gesteuerten Ventilen, denen jeweils ein diesem Zweck müssen die Thyristoren 5 und 8 einen Freilaufventil in Reihe mit einer ersten Einrichtung Zündimpuls erhalten. Es soll angenommen werden, zur Erfassung des einzelnen Freilaufstroms gegen- 5 daß der Thyristor 8 durch eine Störung in der

parallel geschaltet ist und bei dem der Ausgangskreis Steuereinrichtung keinen Zündimpuls erhält und inder ersten Einrichtung an eine weitere Einrichtung folgedessen den Verbraucherstrom nicht übernehmen

zum Unterbrechen der Energiezufuhr für den kann. Dann kommutiert der Verbraucherstrom zwar

Wechselrichter und an eine Einrichtung zur Störungs- vom Feilaufventil 11 auf den neugezündeten Thyri-

meldung angeschlossen ist. io stör 5, er wird jedoch nicht vom Thyristor 8 über-

Derartige Wechselrichter sind gemäß der schwei- nommen, sondern fließt weiter über das Freilaufzerischen Patentschrift 432 634 bekannt. Die Einrich- ventil 10. Diese Freilaufventile sind aber nur zur tung zum Unterbrechen der Energiezufuhr für den Führung des Laststroms während der Schonzeit der Wechselrichter soll dabei als Kurzschluß-Sicherungs- Thyristoren bemessen. Es wird somit überlastet, so schaltung dienen, welche einen Kurzschluß der 15 daß die mit dem Freilauf ventil 10 zu dessen Schutz Speisestromquelle über in Reihe liegende Thyristoren in Reihe geschaltete Sicherung 21 nach Erreichen verhindert. ihres Schmelzwertes den Stromkreis auftrennt. So-

Demgegenüber sollen mit vorliegender Erfindung bald dieser Stromkreis unterbrochen ist, kann sich die Thyristoren des Wechselrichters gegen Über- der von der vorhergegangenen Halbschwingung auf Spannungen, insbesondere gegen eine große Ände- 20 dem rechten Belag positiv aufgeladene Kondensator 3 rungsgeschwindigkeit solcher Spannungen, die beim nicht mehr über die Induktivität der Last 2 entBetrieb derartiger Wechselrichter im Störungsfall laden, so daß deren Gegenspannung nicht auftreten Λ auftreten können, schützen. Es wurde in diesem Zu- kann. Es liegt somit die Kondensatorspannung in ™ sammenhang erkannt, daß als Ursache für die Zer- voller Höhe am Ventil 8 in Durchlaßrichtung und. Störung von Thyristoren durch Überspannungen feh- 25 um die Spannung der Speicherkapazität 15 verminlende Zündimpulse und damit fehlende Übernahme dert, am Ventil 6 in Sperrichtung, was zur Zerstörung des Laststroms durch einen anderen Thyristor des der Thyristoren führen kann.
Wechselrichters auftreten kann. Es kann also ein fehlender Zündimpuls für einen

Es besteht also die Aufgabe, den Ausfall des Zünd- der Thyristoren oder eine entsprechende Thyristorimpulses für einen Thyristor oder eine entsprechende 30 gruppe des Wechselrichters zur Zerstörung weiterer Thyristorgruppe zu erfassen. Thyristoren führen. Zur Feststellung, ob ein Zünd-

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem ein- impuls fehlt, ist jeweils eine Einrichtung zur Erfas-

gangs beschriebenen Wechselrichter dadurch gelöst, sung der Freilaufströme vorgesehen. Zur Erfassung

daß die erste Einrichtung derart bemessen ist, daß kann vorzugsweise ein Stromwandler vorgesehen

sie ein Signal abgibt, sobald die Stromführungszeit 35 sein, dessen Sekundärstrom ein Melde- oder Aus-

des Freilaufventils einen vorgegebenen Wert über- lösesignal abgibt, sobald die Stromführungszeit des

schreitet. Freilaufventils einen vorgegebenen, vorzugsweise

Zur Erläuterung der Störungsursache wird auf die einstellbaren Wert überschreitet.

Zeichnung Bezug genommen, deren bekannter Teil Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur

der Schaltung durch eine zusätzliche Einrichtung 4° Erfassung der Freilaufströme ist in der Figur ver-

nach der Erfindung ergänzt ist. anschaulicht. In Reihe mit jedem der Freilaufventile

Nach der Figur ist ein Verbraucher 2, beispiels- ist jeweils eine Primärwicklung eines Stromwandlers

weise der Induktor einer Induktionsschmelzanlage, 24 bis 27 angeordnet, dessen Sekundärkreis jeweils ^

dessen Induktivität mit einer zusätzlichen Kompen- eine Melde- oder Auslöseeinrichtung oder auch beide \

sationskapazität 3 einen Reihenschwingkreis bildet, 45 betätigen soll. Die Sekundärwicklung 28 des Wand-

über gesteuerte Ventile 5 bis 8 oder Ventilgruppen in lers 27 soll beispielsweise an einem elektronischen

Brückenschaltung, denen jeweils ein ungesteuertes Grenzwertmelder 29 angeschlossen sein, dem eine

Freilaufventil 9 bis 12 gegenparallel geschaltet ist und elektronische Zeitkippstufe 30 nachgeschaltet sein

einen Gleichstromzwischenkreis, der eine Glättungs- kann. Das Ausgangssignal der Zeitkippstufe 30 kann

induktivität 14 und eine Speicherkapazität 15 enthält, 50 einem zweiten Grenzwertmelder 31 zugeführt wer-

an eine Gleichspannungsquelle 17 mit vorzugsweise den, dessen Ausgangssignal über eine weitere elek-

veränderbarer Spannung angeschlossen, die beispiels- ironische Zeitkippstufe 32 einer Auslöseeinrichtung

weise ein gesteuerter Gleichrichter sein kann. In für den Wechselrichter, beispielsweise einer elektro-

Reihe mit den ungesteuerten Freilaufventilen 9 bis 12 nischen Gittersperre für die Stromrichterventile des

kann im allgemeinen jeweils eine Sicherung 20 bis 23 55 speisenden Gleichrichters 17 zugeführt werden. Zu-

in Reihe geschaltet sein. gleich kann durch das Ausgangssignal der Zeit-

Während des Betriebes der Anordnung sollen bei- kippstufe 32 noch eine Meldelampe 37 betätigt

spielsweise die Thyristoren 6 und 7 gezündet sein. werden, die beispielsweise in einem Überwa-

Dann fließt der Laststrom über den Thyristor 6, den chungstableau einer Schaltwarte angeordnet sein

Reihenschwingkreis 2 und 3, den Thyristor 7 und 60 kann, und die beispielsweise über eine Diode

zum Speicherkondensator 15. Nach dem Erlöschen 36 an positives Steuerpotential angeschlossen sein

der Thyristoren 6 und 7 fließt während der Schonzeit kann.

dieser Thyristoren der Laststrom in umgekehrter An Stelle des in der Figur dargestellten Wandlers Richtung über den Verbraucher 2 und über die Frei- 27 kann beispielsweise auch ein magnetisch steuerlaufventile 10 und 11 zum Speicherkondensator 15, 65 barer Halbleiterwiderstand, eine sogenannte FeIdwie es in der Figur durch gestrichelte Pfeile ange- platte, im Freilaufkreis angeordnet sein, deren Ausdeutet ist. Die Freilaufventile 10 und 11 führen den gangssignal während der Stromführung des zugeord-Verbraucherstrom bis nach Ablauf der Freiwerdezeit neten Freilaufventils 12 dem Grenzwertmelder 29

zugeführt wird, dessen Ausgangssignal die nachgeschaltete Zeitkippstufe 30 anregt.

Die Laufzeit der Zeitkippstufe 30 ist so eingestellt, daß während des ungestörten Betriebes des Wechselrichters, d. h. wenn die Freilaufventile nur während der Schonzeit der Thyristoren den Laststrom führen, die eingestellte Zeit nicht erreicht wird. Sobald die eingestellte Laufzeit überschritten wird, beispielsweise dadurch, daß der Thyristor 8 den Laststrom nicht übernimmt, gibt der Zeitkipper 30 ein Ausgangssignal an den zweiten Grenzwertmelder31. Die Laufzeit des Zeitkippers 30 besteht aus der Schonzeit der Thyristoren 5 bis 8, der Kommutierungszeit des Laststroms und einer zusätzlichen Sicherheitszeit. Die Laufzeit ist somit abhängig von der Frequenz des Wechselrichters und von der Höhe des Laststroms. Sie kann beispielsweise 650 ^sec betragen. Wird diese eingestellte Laufzeit überschritten, so erhält der zweite Grenzwertmelder 31 ein entsprechendes Signal, das zur Anzeige der Störung durch die Lampe und zur Auslösung der gesamten Anlage über den Eingangsstromrichter 17 führt.

Claims

Patentanspruch:

Wechselrichter, dessen Lastkreis einen Reihenschwingkreis enthält, mit gesteuerten Ventilen, denen jeweils ein Freilaufventil in Reihe mit einer ersten Einrichtung zur Erfassung des einzelnen Freilaufstroms gegenparallel geschaltet ist und bei dem der Ausgangskreis der ersten Einrichtung an eine weitere Einrichtung zum Unterbrechen der Energiezufuhr für den Wechselrichter und an eine Einrichtung zur Störungsmeldung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (24 bis 27) derart bemessen ist, daß sie ein Signal abgibt, sobald die Stromführungszeit des Freilaufventils einen vorgegebenen Wert überschreitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen