PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3316885C2 02.09.1993
Titel Zweiquadrantenstromrichter und Verfahren zur Regelung dessen Ausgangsspannung
Anmelder BBC Brown Boveri AG, Baden, Aargau, CH
Erfinder Rikli, Marcel, Dipl.-Ing., Turgi, CH;
Seger, Thomas, Dipl.-Ing., Untersiggenthal, CH;
Skarpetowski, Grzegorz, Dipl.-Ing., Untersiggenthal, CH
Vertreter Rupprecht, K., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 61476 Kronberg
DE-Anmeldedatum 07.05.1983
DE-Aktenzeichen 3316885
Offenlegungstag 18.10.1984
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 02.09.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.09.1993
IPC-Hauptklasse H02M 3/125
IPC-Nebenklasse B60L 7/14   H02P 3/18   

Beschreibung[de]

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem kontaktlosen Zweiquadrantenstromrichter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Regelung der Ausgangsspannung eines Zweiquadrantenstromrichters.

Mit den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 3 nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik Bezug, wie er aus der DE-Al 32 33 206 bekannt ist. Bei dem dort beschriebenen Gleichstromsteller, welcher auch den Spannungsbereich um Null kontinuierlich überstreichen kann, ist in der positiven Anspeisung ein zwangskommutierbarer Thyristorschalter und in der negativen Speiseleitung ein kontaktbehafteter Bremsschalter vorgesehen. Parallel zur Last ist ein Aussteuerungswiderstand mit einem Aussteuerungsthyristor in Reihe geschaltet. Die negative Lastklemme ist über eine Freilaufdiode mit der positiven Speisespannungsklemme verbunden. Die negative Speisespannungsklemme ist über einen Thyristor mit der positiven Lastklemme verbunden.

Die Umgruppierung mit einem mechanischen Bremsschalter hat schlechte dynamische Eigenschaften. Außerdem unterliegen die Kontakte einem dauernden Abbrand.

Derartige Zweiquadrantenstromrichter werden insbesondere zum Betrieb von Wechsel-/Drehstrommaschinen mit vorgeschaltetem Wechselrichter und Gleichstromzwischenkreis verwendet.

Um den Energieverbrauch der Fahrzeuge zu verringern, werden Nutzbremseinrichtungen verwendet, mit deren Hilfe ein Teil der mechanischen Bremsenergie in elektrische Energie umgewandelt und in das Stromversorgungsnetz zurückgespeist wird. Dabei arbeitet der Motor als Generator. Der Übergang vom Motor- auf Generatorbetrieb und umgekehrt erfordert eine Umgruppierung von Schaltelementen bzw. eine Umleitung des Stromflusses im Zweiquadrantenstromrichter.

Aus der DE-OS 30 44 129 ist es bekannt, eine derartige Umgruppierung ohne mechanischen Schaltkontakt, der einem Verschleiß unterworfen ist und lange Schaltzeiten bedingt, mittels eines Umgruppierungsthyristors zu realisieren. Bei der dort angegebenen Schaltung wird für den Umgruppierungsthyristor keine besondere Löscheinrichtung benötigt; zum Löschen wird die Löscheinrichtung des Hauptthyristors in Verbindung mit einem zusätzlichen Löschventil verwendet.

Diese bekannte Gleichstromstellerschaltung weist fünf Hauptzweige auf:

  • - einen Zerhackerzweig mit Hauptthyristor und Rückschwingdiode für ein indirektes Einstellen des Zwischenkreisstromes durch Zerhacken der Eingangsspannung,
  • - einen Fahrschalterzweig mit Umgruppierungsthyristor für ein selbständiges Umgruppieren der Stromrichterschaltung,
  • - einen Freilaufzweig mit Freilaufdiode zum Schließen der Freilaufmasche bei sperrendem Zerhacker in der Motorbetriebs- bzw. Fahrgruppierung und der Netzrückspeisemasche in der Bremsgruppierung,
  • - einen Netzrückspeisezweig mit einer Diode zum Schließen der Freilaufmasche bei leitendem Zerhacker und der Rückspeisemasche bei sperrendem Zerhacker in der Bremsgruppierung und
  • - einen Bremszweig mit Thyristor und Widerstand zur Übernahme der Bremsenergie bei nichtaufnahmefähigem Netz.


Nachteilig bei der bekannten Gleichstromstellerschaltung ist, daß der Übergang vom Motor- bzw. Fahrbetrieb auf Generator- bzw. Bremsbetrieb und umgekehrt nicht kontinuierlich vorgenommen werden kann. Infolge einer nicht beliebig reduzierbaren Mindestaussteuerung des Zerhackers läßt sich dessen Ausgangsspannung nicht kontinuierlich auf Null einstellen, so daß es zu einer sogenannten "toten Spannungszone" kommt, die bei der Umgruppierung übersprungen werden muß. Um diese Mindestaussteuerung möglichst klein zu bekommen, ist bei dieser Gleichstromstellerschaltung ein separater Umschwingkreis für den Hauptthyristor vorgesehen, der die Umschwingung der Kommutierungskapazität schon während des Freilaufs einleiten kann. Aus der Schweizer Zeitschrift Brown Boveri Mitteilungen 12 (1978) S. 777 bis 785, insbesondere S. 781, ist es bekannt, die Aussteuerung des Zerhackers durch einen Zerhacker-Aussetzbetrieb - auf Kosten von unerwünschten Netzrückwirkungen - zu verringern. Es ist auch bekannt, hinter dem Zerhacker im Starkstromteil zusätzlich einen Thyristor mit Pulsanschnittsteuerung vorzusehen, was einen zusätzlichen Aufwand bedingt.

Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen 1 und 3 definiert ist, löst die Aufgabe, einen Zweiquadrantenstromrichter und ein Verfahren zur Regelung der Ausgangsspannung eines Zweiquadrantenstromrichters anzugeben, der ein schnelleres Umschalten von Motor- bzw. Fahrbetrieb auf Generator- bzw. Bremsbetrieb und umgekehrt von Fahrzeugmaschinen ermöglicht.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die schnelle Umschaltmöglichkeit ein ruckfreies Fahren von Fahrzeugen möglich wird.

Zum Löschen des Umgruppierungsthyristors wird kein besonderes Löschventil benötigt. Sowohl diese Spannungseinstellung im "toten Spannungsbereich" als auch das Löschen des Umgruppierungsthyristors werden mit Hilfe des Bremszweiges des Zweiquadrantenstromrichters erreicht, der zur Umwandlung von Bremsenergie in Wärme dient, wenn die Aufnahmefähigkeit des Stromversorgungsnetzes für Bremsenergie abnimmt.

Der Bremszweig nach dem erfindungsgemäßen Zweiquadrantenstromrichter erfüllt folgende drei Aufgaben:

  • a) Umwandlung der Bremsenergie in Wärme bei Abnahme der Aufnahmefähigkeit des Stromnetzes,
  • b) Steuerung der Zweiquadrantenstromrichterausgangsspannung im Bereich der bisherigen "toten Spannungszone" und
  • c) Löschung des steuerbaren Umgruppierungsventils durch Übernahme des Zwischenkreisstromes.


Die Löschfähigkeit des steuerbaren Hauptventils kann unabhängig von der Eingangsspannung gewährleistet werden. Bei großen Differenzen zwischen der Eingangsspannung - am Ausgang des Eingangsfilters - und der Spannung am Löschkondensator für das steuerbare Hauptventil treten keine Verluste auf; es erfolgt auch keine Rückladung ins Stromversorgungsnetz bzw. in die Gleichspannungsquelle. Für das steuerbare Hauptventil und das Löschventil können rückwärtsleitende Thyristoren verwendet werden, so daß die Schaltung vergleichsweise kostengünstig auf engem Raum untergebracht werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Starkstromschaltung eines Drehstromantriebes mit einem erfindungsgemäßen Zweiquadrantenstromrichter 23 und

Fig. 2 ein Diagramm, das die mittlere Ausgangsspannung ≙&sub2;&sub3; des Zweiquadrantenstromrichters 23 gemäß Fig. 1 in Abhängigkeit vom Einschaltverhältnis α des steuerbaren Hauptventils 5 sowie in Abhängigkeit vom Einschaltverhältnis β des Bremsthyristors 12 für verschiedene Werte des Zwischenkreisstromes I&sub1;&sub5; im Bremsbetrieb darstellt.

In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Zweiquadrantenstromrichter 23 eingangsseitig über ein Eingangsfilter 22 aus einer Filterdrossel 2 und einem Filterkondensator 3 an eine Gleichspannungsquelle 1, die ein Gleichspannungsnetz sein kann, angeschlossen. Am Ausgang des Eingangsfilters liegt die Gleichspannung U&sub3; an. Diese ist mit ihrem +Pol an den Eingang A des steuerbaren Hauptventils 5 geführt, das aus einem rückwärtsleitenden Thyristor besteht. Der Eingang A ist über einen Löschzweig für das Hauptventil 5, bestehend aus einer Reihenschaltung einer Löschdrossel 6, eines Löschkondensators 7 und eines steuerbaren Löschventils 8, das aus einem rückwärtsleitenden Thyristor besteht, mit dem Ausgang B des steuerbaren Hauptventils 5 verbunden. Dieser Ausgang B ist gleichzeitig ein Ausgang des Zweiquadrantenstromrichters 23. Ein zweiter Eingang C des Zweiquadrantenstromrichters 23 ist mit dem - Pol des Eingangsfilters 22 und mit dem -Pol der Gleichspannungsquelle 1 verbunden; er ist an den Ausgang eines steuerbaren Umgruppierungsventils bzw. an die Kathode eines Umgruppierungsthyristors 14 geführt und gleichzeitig über eine Freilaufdrossel 4 an den Eingang eines steuerbaren Freilaufventils bzw. an die Anode eines Freilaufthyristors 13. Dieser Freilaufthyristor 13 ist kathodenseitig mit dem Ausgang B verbunden. Der Eingang D des Umgruppierungsthyristors 14 ist gleichzeitig zweiter Ausgang des Zweiquadrantenstromrichters 23; er ist mit dem Eingang eines Bremsventils bzw. mit der Anode einer Rückspeisediode 9 verbunden, die kathodenseitig an den Eingang A des steuerbaren Hauptventils 5 angeschlossen ist.

Der Ausgang B ist ferner über eine Reihenschaltung aus einer Bremsdrossel 10, einem Bremswiderstand 11 und dem steuerbaren Bremsventil bzw. einem Bremsthyristor 12 mit dem Ausgang D verbunden. Praktisch bestehen die Bremsdrossel 10 und der Bremswiderstand 11 aus einem einzigen induktivitätsbehafteten Widerstand.

An den Ausgängen B und D des Zweiquadrantenstromrichters 23 liegt die Spannung U&sub2;&sub3; an.

Die Ausgänge des Zweiquadrantenstromrichters 23 sind über einen Gleichstromzwischenkreis 24 mit einem Wechselrichter 26 verbunden.

Der Gleichstromzwischenkreis 24 weist eine Zwischenkreisdrossel 15 zur Glättung eines eingeprägten bzw. Zwischenkreisstromes I&sub1;&sub5; auf, die einerseits an den Ausgang B und andererseits an den Eingang einer ersten Brückenhälfte des Wechselrichters 26 geschlossen ist.

Der an sich bekannte Wechselrichter 26 ist als sechspulsige Drehstrombrückenschaltung mit Phasenfolgelöschung ausgeführt, der den über die Zwischenkreisdrossel 15 zugeführten Zwischenkreisstrom I&sub1;&sub5; entsprechend der vorgegebenen Frequenz in Blöcken von 120° über kurzschließbare Bremsvorwiderstände 27 auf die drei Wicklungsstränge der Asynchronmaschine bzw. des Asynchronmotors M verteilt.

Der erfindungsgemäße Zweiquadrantenstromrichter 23 kann in vier Arbeitsbereichen I . . . IV betrieben werden, vgl. Fig. 2. ≙&sub2;&sub3; bezeichnet den Mittelwert der Ausgangsspannung U&sub2;&sub3; des Zweiquadrantenstromrichters 23, α das Einschaltverhältnis des steuerbaren Hauptventils 5. Bezeichnet man mit T die Periodendauer (Schaltfrequenz f = l/T), mit T&sub1; die Einschaltdauer, mit T&sub2; die Ausschaltdauer, T = T&sub1; + T&sub2;, so ist α = T&sub1;/T.

Für reale Betriebsverhältnisse gilt zum Beispiel: U&sub3; = 600 V; 0,1 ≤ α ≤ 0,95; T = 2 ms.

β bezeichnet das Einschaltverhältnis des Bremsthyristors 12.

Die Periodendauer für den Bremsthyristor 12 stimmt mit derjenigen für das Hauptventil 5 überein. Es gilt:

α + β ≤ 1.

Reale Zwischenkreisströme I15/1 . . . I15/4 liegen im Bereich von 300 A . . . 750 A. Für sie gilt:

I15/1 < I15/2 < I15/3 < I15/4 = Imax.

Regelverfahren im Arbeitsbereich I

Im Arbeitsbereich I erfolgt die Regelung des Zwischenkreisstromes I&sub1;&sub5; durch periodisches Zünden des rückwärtsleitenden Hauptthyristors 5. Während der Einschaltdauer des Hauptthyristors 5 fließt ein Strom vom +Pol der Gleichspannungsquelle 1 über die Filterdrossel 2, den Hauptthyristor 5, die Zwischenkreisdrossel 15, den Wechselrichter 26 mit angeschlossenem Asynchronmotor M und den Umgruppierungsthyristor 14 zum -Pol der Gleichspannungsquelle. Während der Ausschaltdauer des Hauptthyristors 5 fließt der eingeprägte Zwischenkreisstrom I&sub1;&sub5; von der Zwischenkreisdrossel 15 über den Wechselrichter 26 mit angeschlossenem Asynchronmotor M, den Umgruppierungsthyristor 14, die Freilaufdrossel 4 und den Freilaufthyristor 13 zurück zur Zwischenkreisdrossel 15. Der Zeitpunkt der Zündung des steuerbaren Löschventils 8 wird durch das für den Fahrbetrieb gewünschte Einschaltverhältnis α gegeben.

Je größer der α-Wert, desto größer ist die mittlere Ausgangsspannung ≙&sub2;&sub3;. Die Löschfähigkeit des Hauptthyristors 5 ist von der Spannung U&sub7; am Löschkondensator 7 abhängig. Somit kann der Zündzeitpunkt für das Löschventil 8 auch vom Betrag der Spannung U&sub7; abhängig gemacht werden.

Der Momentanwert der Spannung U&sub2;&sub3; pendelt zwischen 0 beim Freilauf und +U&sub3; bei leitendem Hauptventil 5. Der Mittelwert ≙&sub2;&sub3; dieser Spannung ist durch ≙&sub2;&sub3; = α · U&sub3; gegeben. Dabei ist α im Bereich von z. B. αmin ≈ 0,1 bis αmax ≈ 0,95 einstellbar.

Regelverfahren im Arbeitsbereich II

Der Arbeitsbereich II betrifft den Anfahrbereich sowie den Übergang aus dem Fahr- bzw. Motorbetrieb in den Brems- bzw. Generatorbetrieb der Asynchronmaschine M, die sogenannte "tote Spannungszone" bekannter Netzstromrichter, die z. B. von +60 V bis -60 V gehen kann. Der Zwischenkreisstrom I&sub1;&sub5; wird durch zyklisches Zünden der Thyristoren 5 und 14, 8, 12 sowie 13 und 14 geregelt.

Es werden zunächst der Hauptthyristor 5 und der Umgruppierungsthyristor 14 gezündet, so daß eine positive Spannungszeitfläche bzw. ein positives Spannungszeitprodukt entsteht, wie im Arbeitsbereich I während der Einschaltdauer des Hauptthyristors 5. Auch der Stromfluß ist der gleiche wie dort.

Der Zündzeitpunkt für den Löschthyristor 8 wird so gewählt, daß der Hauptthyristor 5 mit minimaler Aussteuerung α = αmin betrieben wird.

Danach wird im Unterschied zum Arbeitsbereich I nicht der Freilaufthyristor 13, sondern der Bremsthyristor 12 gezündet, wobei der Zeitpunkt der Zündung ähnlich wie der für den Freilaufthyristor 13 im Arbeitsbereich I gewählt werden kann. Dadurch wird der Freilaufkreis durch den Bremszweig geöffnet und während der Laufzeit des Bremsthyristors 12 ein negatives Spannungszeitprodukt gebildet.

Danach erfolgt die Zündung des Umgruppierungsthyristors 14 und des Freilaufthyristors 13, wobei der Zündzeitpunkt von dem gewünschten Einschaltverhältnis β für den Bremsthyristor 12 abhängt. Je länger der eingeprägte Zwischenkreisstrom I&sub1;&sub5; durch den Bremszweig fließt, desto größer ist das negative Spannungszeitprodukt und umso kleiner der Mittelwert der Spannung ≙&sub2;&sub3; am Ausgang des Zweiquadrantenstromrichters. Für Zwischenkreisströme I15/2 bis I15/4 im lückenlosen Betrieb kann die mittlere Spannung ≙&sub2;&sub3; stufenlos zwischen U&sub3; · αmin und -U&sub3; (1-αmax) eingestellt werden.

Die mittlere Spannung ≙&sub2;&sub3; am Ausgang des Zweiquadrantenstromrichters 23 ergibt sich aus:

≙&sub2;&sub3; = U&sub3; · α - R&sub1;&sub1; · I&sub1;&sub5; · β,

wobei R&sub1;&sub1; den Wert des Bremswiderstandes 11 bezeichnet.

Regelverfahren im Arbeitsbereich III

Der Arbeitsbereich III betrifft die Bremsgruppierung mit Nutzbremsung, bei der die Zündimpulse für den Umgruppierungsthyristor 14 gesperrt bleiben, nachdem dieser nichtleitend bzw. gesperrt wurde. In diesem Arbeitsbereich arbeitet die Asynchronmaschine M als Generator, wobei die Spannung am Ausgang C positiv gegenüber der Spannung am Ausgang B ist; ≙&sub2;&sub3; ist folglich negativ. Der Hauptthyristor 5 wird wie im Arbeitsbereich I betrieben. Während der Einschaltdauer des Hauptthyristors 5 fließt ein Zwischenkreisstrom I&sub1;&sub5; von der Asynchronmaschine M über die untere Wechselrichterbrückenhälfte in Fig. 1, durch die Rückspeisediode 9, den Hauptthyristor 5, die Zwischenkreisdrossel 15 und die obere Wechselrichterbrückenhälfte zurück zur Asynchronmaschine M. Während der Ausschaltdauer des Hauptthyristors 5 fließt der Zwischenkreisstrom I&sub1;&sub5; von der Asynchronmaschine M über die untere Wechselrichterbrückenhälfte, die Rückspeisediode 9, die Filterdrossel 2, die Gleichspannungsquelle 1, die Freilaufdrossel 4, den Freilaufthyristor 13, die Zwischenkreisdrossel 15 und die obere Wechselrichterbrückenhälfte zurück zur Asynchronmaschine M, wobei Bremsenergie in die Gleichspannungsquelle 1 bzw. in das Netz eingespeist wird. Der Momentanwert der Spannung U&sub2;&sub3; pendelt zwischen Null bei leitendem Hauptthyristor 5 und -U&sub3; bei Rückspeisung. Der Mittelwert der Spannung am Ausgang des Zweiquadrantenstromrichters 23 beträgt:

≙&sub2;&sub3; = -U&sub3; (1-α).

Regelverfahren im Arbeitsbereich IV

Der Arbeitsbereich IV betrifft eine kombinierte Nutz-/Widerstandsbremsung mit einer Bremsgruppierung entsprechend dem Arbeitsbereich III, wobei bei nicht voll aufnahmefähiger Gleichspannungsquelle bzw. bei nicht voll aufnahmefähigem Netz ein Teil der Bremsenergie in die Gleichspannungsquelle bzw. in das Netz eingespeist und ein Teil im Bremswiderstand 11 in Wärme umgewandelt wird. Wenn die Toleranzgrenze für die Spannungszunahme der Gleichspannungsquelle erreicht ist, wird die Bremsenergie vollständig im Bremswiderstand in Wärme umgewandelt. Die Zündung und Löschung des Hauptthyristors 5 erfolgt wie im Arbeitsbereich III. Während der Ausschaltdauer des Hauptthyristors 5 wird zusätzlich zum Freilaufthyristor 13 und zeitlich danach der Bremsthyristor 12 gezündet, wobei der Zündzeitpunkt für den Bremsthyristor 12 von der Aufnahmefähigkeit der Gleichspannungsquelle abhängt. Der Freilaufthyristor 13 wird wie in den Arbeitsbereichen I und III gezündet.

In Fig. 2 ist für einen Wert α&min; des Einschaltverhältnisses α und für unterschiedliche Einschaltverhältnisse β sowie für unterschiedliche Zwischenkreisströme I15/1 . . . I15/4 der Wert der Spannung ≙&sub2;&sub3; angegeben, wobei wieder gilt:

I15/1 < I15/2 < I15/3 < I15/4 = Imax. Der Betrag der Spannung ≙&sub2;&sub3; nimmt dabei mit zunehmendem Einschaltverhältnis β ab. Der Mittelwert der Spannung am Ausgang des Zweiquadrantenstromrichters 23 beträgt:

≙&sub2;&sub3; = -U&sub3; (1 - α - β) - R&sub1;&sub1; · I&sub1;&sub5; · β.

Umgruppierungsvorgang

Soll vom Fahrbetrieb auf Bremsbetrieb übergegangen werden, so wird nach dem Löschen des Hauptthyristors 5 der Bremsthyristor 12 gezündet. Der Zwischenkreisstrom I&sub1;&sub5; geht dann völlig über den Bremszweig, so daß der Umgruppierungsthyristor 14 stromlos wird. Nach Ablauf der für den Umgruppierungsthyristor 14 erforderlichen Freiwerdezeit kann der Hauptthyristor 5 gezündet werden, damit der Zwischenkreisstrom I&sub1;&sub5; nicht unnötig abnimmt. Nach der Umgruppierung wird die Zündung für den Umgruppierungsthyristor blockiert.

Soll vom Brems- auf Fahrbetrieb übergegangen werden, so werden die Zündimpulse für den Umgruppierungsthyristor 14 freigegeben.

Der Erfindungsgegenstand ist auf das in den Zeichnungen Dargestellte selbstverständlich nicht beschränkt. So könnte anstelle des Hauptthyristors 5 und des dazugehörigen Löschkreises auch ein anderer kontaktloser Zerhacker oder Gleichstromsteller verwendet werden. Insbesondere kann das steuerbare Hauptventil 5 und das steuerbare Bremsventil 12 aus löschbaren Thyristoren (GTO) bestehen. Dabei entfällt der Löschkreis für das Hauptventil 5. Zwischen der Filterdrossel 2 und dem Eingang A des Hauptventils 5 könnte eine Drossel zur Begrenzung der Anstiegsgeschwindigkeit des Eingangsstroms vorgesehen sein, gegebenenfalls anstelle der Freilaufdrossel 4. Mit der Freilaufdrossel 4 wird jedoch erreicht, daß sowohl im α - als auch im β-Betrieb die Spannung U&sub7; am Löschkondensator 7 annähernd gleich groß wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Zweiquadrantenstromrichter, insbesondere für Verbraucher mit einem Gleichstromzwischenkreis,
    1. a) mit einem steuerbaren Hauptventil (5),
    2. b) das eingangsseitig (A) mit einem 1. Pol (+) einer Gleichspannungsquelle (1) und ausgangsseitig mit einem 1. Ausgang (B) des Zweiquadrantenstromrichters (23) in Verbindung steht,
    3. c) mit einem steuerbaren Umgruppierungsventil (14),
    4. d) das eingangsseitig mit einem 2. Ausgang (D) des Zweiquadrantenstromrichters und ausgangsseitig mit einem 2. Pol (-) dieser Gleichspannungsquelle (1) in Verbindung steht,
    5. e) mit einem Rückspeiseventil (9), das eingangsseitig mit dem 2. Ausgang (D) des Zweiquadrantenstromrichters (23) und ausgangsseitig mit dem Eingang (A) des steuerbaren Hauptventils (5) in Verbindung steht,
    6. f) mit einem steuerbaren Freilaufventil (13), das eingangsseitig mit dem Ausgang (C) des steuerbaren Umgruppierungsventils (14) und ausgangsseitig mit dem 1. Ausgang (B) des Zweiquadrantenstromrichters (23) in Verbindung steht,
    7. g) mit einem steuerbaren Bremsventil (12), das in Reihe mit einem Bremswiderstand (11) zwischen dem 1. Ausgang (B) und dem 2. Ausgang (D) des Zweiquadrantenstromrichters (23) angeschlossen ist,
  2. dadurch gekennzeichnet,
    1. h) daß alle steuerbaren Ventile (5, 8, 12-14) kontaktlos sind und
    2. i) daß eine Freilaufdrossel (4) in Reihe mit dem steuerbaren Freilaufventil (13) geschaltet ist.
  3. 2. Zweiquadrantenstromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Bremsventil (12) ein abschaltbarer GTO-Thyristor ist.
  4. 3. Verfahren zur Regelung der Ausgangsspannung eines Zweiquadrantenstromrichters (23) nach Anspruch 1 oder 2,
    1. a) bei dem der Mittelwert der Ausgangsspannung (U&sub2;&sub3;) in einem I. Arbeitsbereich mit einer 1. Polarität und
    2. b) in einem III. Arbeitsbereich mit einer entgegengesetzten 2. Polarität,
    3. c) in Abhängigkeit von einem Einschaltverhältnis (α) des steuerbaren Hauptventils (5) auf einen vorgebbaren Wert gebracht wird,
    4. d) wobei in einem II. Übergangsbereich zwischen diesem I. und III. Arbeitsbereich der Mittelwert dieser Ausgangsspannung (U&sub2;&sub3;) in Abhängigkeit von einem vorgebbaren Einschaltverhältnis (β) des steuerbaren Bremsventils (12) eingestellt wird, wobei der Freilaufstrom während einer diesem Einschaltverhältnis (β) entsprechenden Zeitdauer zunächst durch den Bremszweig (12-10) mit dem Bremswiderstand (11) und danach durch einen Freilaufzweig ohne Bremswiderstand gesteuert wird,
  5. dadurch gekennzeichnet,
    1. e) daß das Einschaltverhältnis (α) des steuerbaren Hauptventils (5) im II. Arbeitsbereich auf seinem Minimalwert (αmin) gehalten wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com